Фамилия Марцеха — это нестандартная по форме и, скорее всего, украинская или белорусская фамилия. В ней нет привычного для русского уха суффикса -ов/-ев или -ин, который превращает имя в притяжательное прилагательное («чей? — Марцин»). Финал -еха или -еха характерен для западнославянских и украинских говоров и часто указывает на прозвищное происхождение.

В основе фамилии лежит имя Марк или его уменьшительная форма Марцо. В польском и украинском языках имя Марк могло звучать как «Марек», а в народной речи сокращаться до Марць, Марцо, Марцек. Суффикс -еха (как в украинских фамилиях Михеха, Грицеха) имеет оттенок ласкательности или, наоборот, снисходительной оценки — так могли назвать человека по имени Марк, но с местным, диалектным окончанием. Таким образом, Марцеха — это «тот, кого зовут Марцо» или «сын Марца».

Версия с польским следом тоже имеет право на жизнь. В польском языке существует фамилия Marcocha или Marcecha, образованная от имени Marcin (Мартин) или Marek. Если предки жили на территории Речи Посполитой или в западных областях современной Украины, фамилия могла писаться как Marcicha или Marcecha, а при переносе в русскую орфографию потерять мягкость и закрепиться в виде «Марцеха».

Географически фамилия редкая. Её носители встречаются преимущественно на западе Украины (Волынь, Львовщина) и в приграничных с Беларусью районах. В центральной России она практически не фиксируется. Это дополнительно подтверждает её западнославянские корни.

О сословном происхождении сказать сложно: фамилия не указывает на дворянство или духовенство. Скорее всего, её носили крестьяне или мещане, а само прозвище было уличным, неофициальным. Фамилия не переосмыслялась в русском языке, не обросла легендами и осталась в том виде, в каком её записал писарь по живому произношению. В этом её ценность — она несёт точный звук народной речи, а не книжную норму.