Фамилия Марсин образована от имени Марса, которое могло иметь два разных источника. Первый вариант — мордовское мирское имя, связанное со словом «марса», что означает «вместе, все вместе». Такое имя могли дать ребенку с пожеланием, чтобы в будущем у него была крепкая, дружная семья. Второй вариант — уменьшительная форма христианских имен Марсалий (от латинского «воинственный») или Марциал (вариант имен Марсалий и Маркиан). В этом случае основатель рода Марсиных был человеком из простого сословия, получившим при крещении полное церковное имя, которое в быту сократили до Марсы.

Суффикс -ин в фамилии указывает на принадлежность: Марсин буквально значит «сын Марсы» или «из семьи Марсы». Такая модель типична для русских фамилий, образованных от имен и прозвищ, оканчивающихся на -а/-я. В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые чаще встречаются у великорусского населения, суффикс -ин не дает однозначной географической привязки: он распространен повсеместно, но в некоторых регионах (например, в Поволжье) встречается чаще.

Фамилия Марсин редкая. Ее мордовская версия происхождения связывает род с территорией современной Мордовии и соседних областей, где имя Марса бытовало как самостоятельное. Христианская версия, напротив, не привязана к конкретному региону — такие уменьшительные формы от календарных имен встречались по всей России.

Однокоренные фамилии — Марсов, Марсаков, Марсанов. Они образованы от той же основы, но с разными суффиксами, что говорит о разных путях закрепления прозвища или имени в документах.