Фамилия Мартышин образована от имени собственного и относится к распространенному типу русских фамилий. Основой фамилии Мартышин послужило церковное имя Мартин. Мартыша — просторечный вариант имени Мартын (каноническая форма — Мартин). Это имя в переводе с латыни означает «посвященный Марсу; воинственный». Покровителем этого имени считается Святой Мартин исповедник, римский папа, защищавший православную веру от еретиков, за что много страдал от них, скончался в Крыму в VII веке, а также святой Мартин Милостивый, который сначала служил воином, а потом принял монашество и стал епископом Турским (во Франции). Таким образом, потомок человека, обладающего именем Мартыша, со временем получил фамилию Мартышин. О точном месте и времени возникновения фамилии Мартышин в настоящее время говорить сложно, поскольку процесс формирования фамилий был достаточно длительным. Тем не менее, фамилия Мартышин представляет собой замечательный памятник славянской письменности и культуры.