Фамилия Кассеньева звучит необычно для русского уха, и это первый ключ к разгадке. Скорее всего, перед нами не исконно русская фамилия, а русифицированная форма иностранной. Суффикс -ев указывает на принадлежность (буквально «чей?» — Кассеньев), что типично для русских фамилий, образованных от имени или прозвища отца. Но основа Кассень- явно не славянская.

Самая вероятная версия — фамилия французского происхождения. В основе лежит французская фамилия Cassaigne или Cassagne. Во Франции она распространена на юго-западе, в Гаскони, и происходит от окситанского слова cassanha — «дубовая роща». Так могли называть человека, жившего рядом с дубравой, или выходца из местечка с таким названием. Русское окончание -ев добавили при адаптации: Кассень (от Cassagne) + ев. Ударение, скорее всего, падает на второй слог: Кассéньева.

Менее вероятная, но возможная версия — итальянский след. Фамилия Cassini (Кассини) при русификации могла дать форму Кассеньев через промежуточное Кассиньев. Однако в этом случае логичнее было бы ожидать окончание -ин (Кассинин). Поэтому французский вариант выглядит предпочтительнее.

Встречаются единичные носители фамилии Кассеньева в России, что подтверждает её редкость и, вероятно, недавнее появление в русском ономастиконе. Предки носителей этой фамилии, скорее всего, были либо французскими переселенцами (например, гувернёрами, офицерами или мастерами, приехавшими в Российскую империю в XVIII–XIX веках), либо выходцами из дворянских семей французского происхождения, обрусевшими со временем. Фамилия не крестьянская и не купеческая — её образование через суффикс -ев от иностранной основы характерно для среды, где фамилии давали по документам, а не по прозвищу в деревне.