Фамилия Марьи встречается редко, и её происхождение напрямую связано с женским именем Мария. В русской ономастике фамилии на -ий, подобные Марьи, стоят особняком. Чаще всего они образовывались не от имени отца, а от имени матери, что указывает на матрилинейную модель — случай нечастый для крестьянской России XVIII–XIX веков. Такая фамилия могла закрепиться за внебрачным ребёнком, которого записывали по матери, или за семьёй, где женщина играла главную роль после смерти мужа.

Основа фамилии — имя Марья, народная форма канонического Мария. Суффикс -ий в данном случае выполняет роль притяжательного: Марьи буквально значит «чьи?» — принадлежащие Марье. Это не типичное окончание, а скорее застывшая форма родительного или именительного падежа множественного числа, что сближает фамилию с украинскими и белорусскими моделями (типа Иванив, Петрив). В русском языке аналогии можно найти в фамилиях на -их/-ых (Марьиных), но форма Марьи без дополнительного суффикса — архаичная и локальная.

Географически фамилия тяготеет к южнорусским и западнорусским областям, где влияние украинской ономастики сильнее. Встречается в Курской, Воронежской, Брянской губерниях, а также среди старообрядцев, которые дольше сохраняли старые словообразовательные модели. В XIX веке носители фамилии Марьи чаще всего были государственными или помещичьими крестьянами, реже — мещанами. Сведений о дворянских родах с такой фамилией нет.

Стоит различать фамилию Марьи и омонимичную форму отчества Марьи (например, «сын Марьи»), которая в быту могла превратиться в фамилию, но не закрепилась в документах. В современной России фамилия остаётся редкой: по данным открытых телефонных справочников, её носят не более нескольких сотен человек, преимущественно в Центральном и Приволжском федеральных округах.