Фамилия Кострюхин образована по редкой, но выразительной модели. Суффикс -юх- указывает на принадлежность к определённому типу прозвищных фамилий, характерных для северных и центральных областей России. Если бы фамилия оканчивалась на -ов, мы бы говорили о стандартном патрониме; здесь же суффикс -юх- несёт оттенок пренебрежительности или уменьшительности, как в словах «ворюга», «зверюга». Основа — Кострюха, а она, в свою очередь, восходит либо к имени, либо к прозвищу.

Самая вероятная версия: в основе лежит каноническое имя Костя (Константин), но в грубоватой, простонародной форме — Кострюха. На Руси такие «усечённые» имена с суффиксом -юх- давали людям невысокого сословия, часто крестьянам или холопам. То есть Кострюхин — это буквально «сын Кострюхи», то есть потомок некоего Константина, которого в быту звали Кострюхой.

Вторая версия, менее распространённая, связывает фамилию с диалектным словом кострюха — так в некоторых говорах называли костистую рыбу, например, ерша, или просто костистого, худого человека. Прозвище могли дать тощему, жилистому мужчине. В этом случае фамилия — чисто прозвищная, без связи с крестильным именем.

Географически фамилия тяготеет к Верхневолжью и северо-западу России. Встречается в старых писцовых книгах Новгородской и Костромской губерний. Интересно, что название города Кострома здесь ни при чём: корень «костр-» в прозвищах и фамилиях обычно связан с «костерь» (жёсткая часть стебля конопли) или с указанной выше рыбой, а не с топонимом.

Какой бы ни была версия, ясно одно: фамилия Кострюхин недвусмысленно указывает на простое, крестьянское происхождение рода, а её носитель — потомок человека с колоритным прозвищем, которое могло характеризовать либо его внешность, либо имя.