Фамилия Катюжинский — редкий случай, когда географическая привязка почти наверняка перевешивает личное прозвище. Суффикс -ский указывает на польское или украинское происхождение и традиционно закреплялся за дворянскими фамилиями или за теми, что образованы от названия местности. В случае Катюжинского основа, скорее всего, топонимическая: от названия населённого пункта вроде Катюжино, Катюжин или Катюжа. Такие сёла встречаются на западе России и в Беларуси.

Менее вероятно, но допустимо происхождение от уменьшительной формы женского имени Екатерина — Катюжа. Если так, фамилия означала бы «потомок Катюжи», то есть человека, которого в округе знали как сына или внука Екатерины. Однако для фамилий на -ский такой путь нетипичен: они редко образуются напрямую от личных имён без посредства топонима.

Корень «кат» в славянских языках имеет и другое, более прозаическое значение — «палач». В древнерусском и польском «кат» означало именно должностного палача, исполнителя казней. Если допустить, что в основе лежит прозвище Катюжа (увеличенное или пренебрежительное от «кат»), то фамилия могла достаться потомкам человека с суровой профессией или мрачным нравом. Но эта версия слабее топонимической: фамилии на -ский от прозвищ давали редко, обычно они оставались в виде Катов, Катихин и подобных.

Однозначных исторических записей о фамилии Катюжинский в открытых источниках почти нет, что говорит о её редкости и, возможно, локальном бытовании. Скорее всего, предки носителя этой фамилии жили в небольшом селе или хуторе, название которого со временем стёрлось с карт.