Фамилия Марсеева — женская форма, мужской вариант — Марсеев. В основе, скорее всего, не географическое название, а личное имя или прозвище. Если сразу отбросить редкую версию о связи с французским городом Марсель (для крестьянской или мещанской среды XIX века это маловероятно), остается более надежный путь: разговорная форма крестильного имени.

Марсей — это народный вариант канонического имени Маркелл или Мартиниан. В русских говорах звук «к» или «т» перед гласным мог выпадать или заменяться, а окончание «-ей» давало уменьшительно-бытовую форму. Суффикс «-ев» указывает на отчество по отцу: «чей сын?» — Марсеев, то есть сын Марсея. Такая модель образования — самая распространенная для русских фамилий, и здесь она работает без натяжек.

Вторая, менее вероятная версия — прозвище от диалектного глагола «марсить» или «марсеть». В некоторых говорах это означало «пачкать», «грязнить», а «марса» — неряха, грязнуля. Тогда фамилия могла закрепиться за неопрятным человеком. Но для прозвищного происхождения типичнее суффикс «-ин» (Марсин), а не «-ев», поэтому версия с именем выглядит убедительнее.

Фамилия редкая, в списках дворянских родов не значится. Географически встречается разрозненно, без явного гнезда, что типично для фамилий, образованных от нечастых канонических имен. Предки Марсеевых — скорее всего, крестьяне или посадские люди, получившие фамилию по имени деда или отца в середине — конце XIX века, когда массово закреплялись отчества.