Фамилия Мадюжина — редкий случай, где географический акцент в корне важнее разбора суффикса. Основа фамилии — «Мадюж(а)» — почти наверняка ведет в псковские и новгородские говоры. Там «мадюжить» означало «мастерить, возиться с делом, делать что-то тщательно, но медленно». Человек, получивший такое прозвище, был, скорее всего, рукастым умельцем, которого называли не по профессии (плотник, кузнец), а по манере работы — основательной, кропотливой. Слово «мадюга» в тех же краях могло означать «небольшая вещица, поделка», что тоже отсылает к ремеслу.

Формант «-ин» указывает на принадлежность: «чей?» — сын или дочь Мадюжи. В северных и северо-западных русских землях фамилии на «-ин» от прозвищ, оканчивающихся на гласный, — обычное дело. Если бы прозвище звучало как Мадюга, то фамилия была бы Мадюгин. Вариант «Мадюжина» закрепился, вероятно, из-за мягкого произношения основы в местных говорах: «Мадюжя» → «Мадюжин».

Менее вероятная, но возможная версия — связь с личным именем Матвей. В диалектах имя Матвей могло звучать как Мадвей, а уменьшительная форма — Мадюша. Тогда Мадюжа — это просторечный вариант имени, а Мадюжин — «сын Мадюжи». Однако диалектное значение «мастерить» выглядит весомее, потому что оно создает яркую бытовую картину, а не просто отсылает к имени.

Других распространенных однокоренных фамилий (вроде Мадюгин, Мадюков) в русском ономастиконе почти нет, что подтверждает узкую региональную природу корня. Встретить Мадюжину можно в основном на северо-западе России, особенно в Псковской области. Фамилия недворянская, крестьянская или мещанская — её носители, скорее всего, потомки тех самых мастеровых людей, которых в деревне ценили за умение делать добротные вещи.