Фамилия Керженев ведет начало от названия реки Керженец, левого притока Волги, протекающей в Нижегородской области. В основе фамилии лежит прозвище Кержень или Керженец, которое давали человеку, жившему на берегах этой реки или выходцу из тех мест. Река Керженец известна с XVII века как центр старообрядческих скитов, поэтому носители фамилии нередко были связаны со староверами-кержаками — так называли приверженцев «древнего благочестия», бежавших от реформ Никона в заволжские леса.

Модель образования типична для русских фамилий: к основе Кержен- добавлялся суффикс -ев, указывающий на принадлежность («чей?» — Керженев). Поскольку основа оканчивается на мягкий согласный, закономерно возникло окончание -ев, а не -ов. Фамилия относится к «географическому» типу, когда прозвище по месту жительства или происхождению закреплялось за целым родом.

Встречаются варианты написания Керженцев, Керженский, Кержаков — все они восходят к тому же корню. Керженев — более редкая форма, сохранившая прямую связь с гидронимом без дополнительных суффиксов. В документах XIX века фамилия фиксировалась преимущественно в Нижегородской и соседних губерниях, что подтверждает её локальное происхождение.

Словарь Б. Унбегауна относит подобные фамилии к группе образованных от названий рек, что характерно для русского ономастикона: достаточно вспомнить Волгин, Донцов, Иртышов. Однако Керженев стоит особняком из-за тесной связи с историей старообрядчества — для носителей эта фамилия могла быть не просто указанием на место, но и маркером конфессиональной принадлежности.