Фамилия Мартьяхин звучит необычно, но её происхождение прозрачно и укладывается в хорошо известную модель русских фамилий. В её основе лежит просторечная форма крестильного имени Мартирий (от латинского martius — «посвящённый Марсу»). В быту имя Мартирий, как и многие церковные имена, сокращалось: Мартя, Мартюха, Мартяха. Форма Мартьяхин образована от имени Мартяха при помощи типичного русского суффикса принадлежности -ин. Фамилия буквально означает «сын Мартяхи» или «человек из семьи Мартяхи».

Словообразовательная модель здесь классическая: суффикс -ин (а не -ов) указывает на то, что основа имени заканчивалась на гласный или мягкий согласный. В данном случае основа «Мартях» — это усечённое «Мартяха». Суффикс -ях(а) в русских именах (Степаха, Петряха, Митряха) придавал оттенок просторечности, фамильярности. Таким образом, Мартьяхин — фамилия, возникшая в среде, где имя Мартирий было распространено, но в быту использовали его сниженные, «домашние» варианты.

В географическом плане фамилия Мартьяхин — достаточно редкая. Её можно встретить в центральных областях России, а также в Поволжье, что типично для фамилий, образованных от имён, которые не вошли в число самых популярных (вроде Иванов или Петров). Сословие носителей, скорее всего, было крестьянским или мещанским: фамилии на -ин от просторечных форм имён редко встречались в дворянской среде, где предпочитали более «книжные» варианты (Мартирьев, а не Мартьяхин).

Если сравнивать Мартьяхина с однокоренными фамилиями, то можно заметить, что Мартинов или Мартынов — гораздо более частотны, так как образованы от полного имени Мартин (Мартын). Мартьяхин же — более локальный, «гнездовой» вариант, сохранивший специфическую народную форму. В некоторых говорах имя Мартяха могло относиться и к человеку с именем Мартын (Мартин), что только расширяет круг возможных первоносителей.

Таким образом, фамилия Мартьяхин — это не загадка, а живое свидетельство того, как церковное имя обрастало бытовыми вариантами и закреплялось в фамильном прозвании. Она не несёт в себе никакого тайного смысла, кроме указания на предка по имени Мартяха, который, скорее всего, был крестьянином или посадским человеком, носившим имя Мартирий или Мартын.