Фамилия Мартьяшкин — яркий пример того, как отчество, образованное от уменьшительной формы имени, закрепилось в качестве родового прозвища. В её основе лежит имя Мартьяш, которое является просторечной, «домашней» формой крестильного имени Мартин (от латинского Martinus — «посвящённый Марсу», «воинственный»). В русском языке имя Мартин дало целый ряд производных: Мартын, Мартья, Мартьяш, Мартыня, Мартынка. Форма Мартьяш возникла под влиянием южнославянской или западнорусской традиции, где суффикс -яш передавал ласкательный оттенок. Таким образом, Мартьяшкин буквально означает «сын Мартьяша» или «потомок Мартьяша».

Суффикс -ин в фамилии указывает на принадлежность: чей? — Мартьяшкин. Это типичная модель для русских фамилий, образованных от имён и прозвищ, оканчивающихся на -а или -я. В данном случае основа на -я (Мартьяш) потребовала именно суффикса -ин, а не -ов. Если бы исходное имя звучало как Мартьяшко, фамилия, скорее всего, была бы Мартьяшков. Но в говорах, где ударение падало на последний слог (Мартья́ш), форма на -яш закрепилась прочнее.

Географически фамилия Мартьяшкин наиболее характерна для северных и центральных областей России, особенно для Вологодской, Архангельской и Костромской губерний. В этих краях имя Мартин и его производные были широко распространены среди крестьянства, так как святой Мартин Турский почитался как покровитель бедных и воинов. Интересно, что в некоторых местных говорах слово «мартьяш» могло приобрести и нарицательное значение — так иногда называли нерасторопного или простоватого человека, но это скорее вторичное переосмысление, а не первоисточник фамилии.

Сословная принадлежность носителей фамилии в основном крестьянская и мещанская. Дворянских родов с такой фамилией в дореволюционных родословных книгах не зафиксировано. Это не значит, что среди Мартьяшкиных не было людей, добившихся успеха, но в сословной иерархии фамилия оставалась «низовой», демократичной. Встречаются также варианты написания: МартьяшкИн (с ударением на последний слог) и МартьЯшкин (с ударением на Я), что отражает диалектные особенности произношения.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Мартьяшкин стоит в одном ряду с Мартыновым, Мартыненко, Мартынкиным и Мартьяновым. Но если Мартынов — самая распространённая форма (от полного имени Мартын), то Мартьяшкин — более редкая, указывающая на конкретную, локальную традицию имянаречения. Человек, носивший такую фамилию, почти наверняка происходит из среды, где в ходу были уменьшительные имена на -яш, что характерно для севернорусского и волжского диалектных ареалов.