Фамилия Мартишкин в своей основе имеет мужское крестильное имя Мартин, которое пришло на Русь вместе с христианством из латыни. Там Martinus означало «посвященный Марсу» или «воинственный» — Марс в римской мифологии был богом войны. В православной традиции одним из покровителей этого имени считают святого Мартина, римского папу, который защищал церковь от еретиков.

В русском быту имя Мартин часто приобретало уменьшительные формы. Одна из них — Мартишка — и стала прямым источником фамилии. Суффикс -ин указывает на принадлежность: Мартишкин буквально значит «сын Мартишки» или «человек из рода Мартишки». Такая модель образования — от просторечного, домашнего варианта имени — типична для многих русских фамилий, возникших в крестьянской и посадской среде.

Среди известных носителей фамилии — Хризостом, в миру Георгий Федорович Мартишкин, митрополит Виленский и Литовский. Его церковная карьера пришлась на вторую половину XX века, и он оставил заметный след в истории православия на территории современной Литвы и Беларуси. Эта фигура показывает, что фамилия, начавшись с народной формы имени, со временем оказалась связана и с высокими церковными кругами.

Встречается фамилия Мартишкин преимущественно в центральных регионах России и в Поволжье, хотя точная география расселения требует ономастических разысканий. Редкость фамилии объясняется тем, что имя Мартин и его производные никогда не были столь же популярны, как, скажем, Иван или Петр.