Фамилия Евстехина — женская форма, образованная от мужской Евстехин. В основе фамилии лежит крестильное имя Евстихий (от греческого «эустюхос» — «счастливый», «удачливый»). В русском просторечии имя часто сокращали и переиначивали: вместо полной формы Евстихий в ходу были варианты Евстех, Евстах, а в некоторых говорах — Евстихей. Фамилия Евстехин, а значит и Евстехина, возникла именно от такого усечённого варианта имени.

Суффикс -ин указывает на типичную модель русских фамилий, образованных от основ на -а, -я: Евстеха — сын Евстехи — Евстехин. Это фамилия-отчество, которая буквально отвечает на вопрос «чей?» — «принадлежащий Евстехе». В документах XVII–XVIII веков встречаются и другие написания: Евстихин, Евстафьев, но Евстехин закрепился как самостоятельная форма, особенно в северных и центральных губерниях России, где имя Евстихий было распространено среди крестьян и посадских людей.

Интересная деталь: фамилия Евстехина нечасто попадается в дворянских родословных книгах. Её носители в основном принадлежали к крестьянскому или мещанскому сословию. В переписных книгах XVII века по Вологде и Костроме можно найти упоминания о крестьянах Евстехиных — это говорит о том, что фамилия бытовала в среде, где имя давали по святцам, но в быту использовали сокращённую форму. Таким образом, предки современных Евстехиных — скорее всего, люди из простонародья, получившие фамилию по имени отца, которого в семье звали Евстехой.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями (Евстифеев, Евстафьев, Евстигнеев), то Евстехина стоит особняком: она образована не от полного канонического имени, а от его народного, «обкатанного» варианта. Это делает фамилию более живой и конкретной, привязанной к устной традиции, а не к книжной записи. Встречается она преимущественно в центральной России и Поволжье, реже — на Урале и в Сибири, куда переселенцы принесли её в XIX веке.