Фамилия Марсюк — яркий пример украинской модели фамилии с суффиксом -юк. Этот суффикс в украинской ономастике выполняет ту же роль, что и русские -ов/-ев: он указывает на родство, чаще всего на сына или потомка человека, чьё имя или прозвище легло в основу. Географически фамилии на -юк особенно распространены на западе и в центре Украины: в Волынской, Ровенской, Хмельницкой, Житомирской областях. Марсюк, скорее всего, происходит именно оттуда.

Основа фамилии — личное имя Марс или его производная форма. Здесь есть два основных пути. Первый: имя Марс как сокращение от церковного имени Маркел, Мартирий или Мартиниан. В быту такие имена часто усекали, и Марс — один из вариантов. Второй путь: связь с именем Марк. В украинском языке имя Марк могло в уменьшительной форме звучать как Марко, а от него — Марсюк (сын Марка). Менее вероятна, но возможна версия, что в основе лежит нецерковное прозвище Марс, данное человеку за воинственный или суровый нрав — по имени римского бога войны. Однако в крестьянской среде, где фамилии и закреплялись, такие книжные ассоциации были редкостью, так что версия с сокращением христианского имени гораздо правдоподобнее.

Интересно, что фамилия Марсюк не имеет ничего общего с фамилией Марсов, которая образована от той же основы, но по русской модели (-ов). Марсюк — это «сын Марса», а Марсов — «принадлежащий Марсу». Разные суффиксы указывают на разную языковую среду и разную историю закрепления фамилии. В документах XIX века Марсюки записаны среди мещан и казаков, то есть это не дворянская, а народная фамилия, возникшая в среде свободного или податного населения.

В современной России фамилия встречается редко, в основном в регионах, куда шли миграционные потоки с Украины: Краснодарский край, Ростовская область, Сибирь. Написание всегда устойчивое — через «ю», без вариантов вроде Марсюк/Марсюк.