Фамилия Кечемайкина — редкий случай, когда географическая привязка оказывается надёжнее, чем попытка разобрать корень по словарям. Она почти наверняка ведёт в Мордовию, в среду эрзянского или мокшанского населения. Основа здесь — мордовское имя или прозвище Кечемай (Кечемайка), а суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — «Кечемайкин», то есть сын или потомок Кечемайки.

Само имя Кечемай, скорее всего, восходит к мордовскому «кечемс» — «грызть», «кусать». В дохристианских именах мордвы часты прозвища по поведению или внешности: Кечемаем могли назвать беспокойного, «кусачего» ребёнка или, наоборот, человека с крепкими зубами. Есть и другая версия — от «кече» («ковш», «черпак»), но она слабее: прозвища от названий посуды в мордовской среде встречаются реже, чем от глаголов действия.

Форма Кечемайкина — женская, но фамилия в этой записи может принадлежать и мужчине, если документ оформлен на женщину. В мужском роде она выглядит как Кечемайкин. Встречается фамилия в основном в Республике Мордовия и в соседних областях с мордовским населением — Нижегородской, Пензенской, Ульяновской. За пределами этих регионов она практически не фиксируется, что подтверждает её узколокальное происхождение.

Суффикс -ин, а не -ов, тоже показателен: в русских фамилиях он обычно присоединяется к основам на -а/-я. Но в мордовских фамилиях, русифицированных в XIX веке, этот суффикс стал стандартным способом оформления, независимо от окончания исходного имени. Так что Кечемайкина — не исключение, а типичный пример того, как иноязычное прозвище вписалось в русскую модель фамилии.