Фамилия Марьинский образована от женского имени Мария — одного из самых распространённых на Руси. Имя пришло из древнееврейского языка, где форма «Мариам» означала «любимая», «желанная», «госпожа». В русской традиции закрепился его разговорный вариант Марья, который и лёг в основу фамилии.

Модель образования здесь — суффикс -ск-, типичный для фамилий, которые возникли от названий географических объектов или от имён собственных по принципу принадлежности. В данном случае суффикс указывает на связь с именем Марья, а окончание -ий оформляет фамилию по модели притяжательных прилагательных, как у дворянских или церковных фамилий. Потомок человека по имени Марья — чаще всего сын или внук женщины, пользовавшейся в семье авторитетом, — со временем получал фамилию Марьинский.

Интересно, что фамилии на -ский в старину чаще носили представители духовенства или дворянства, тогда как крестьяне и горожане обычно получали фамилии на -ов и -ин. Поэтому Марьинский может указывать на связь предков с церковной средой: нередко такие фамилии давали детям, рождённым в праздник, посвящённый Богородице, или в честь почитаемой иконы. Впрочем, возможен и другой путь — через название деревни Марьино или Марьинское, которых в России множество, и тогда фамилия означала «выходец из этих мест».

Спор о том, что первично — имя или топоним, — решается в пользу имени, поскольку форма с суффиксом -инск- от женского имени встречается чаще, чем от названий с той же основой. К тому же имя Марья было настолько популярным, что его производные дали начало целому кусту фамилий: Марьин, Марьинов, Марьяновский. Марьинский стоит в этом ряду особняком из-за книжного, несколько официального звучания, которое выдает скорее искусственное образование, чем стихийное прозвище.