Фамилия Мартюхина — это пример того, как разговорное, «домашнее» имя со временем превратилось в официальную фамилию. В её основе лежит имя Мартюха, которое в русской традиции было простонародной, обиходной формой от канонического имени Мартин. Само имя Мартин имеет латинские корни и восходит к слову «Martius» — то есть «посвящённый Марсу», древнеримскому богу войны, поэтому часто его толкуют как «воинственный».

Интересна здесь именно словообразовательная модель. Суффикс -ин в фамилии Мартюхина указывает на принадлежность: это «чей?» — сын или дочь Мартюхи. В крестьянской среде, где фамилии закрепились позже, чем у дворян, такая форма часто означала «малый из семьи Мартюхи» или просто «Мартюхово чадо». Позже, когда фамилии стали передаваться по наследству, окончание могло меняться в зависимости от пола, но корень остался неизменным.

Сама основа Мартюха образована типичным для русских говоров суффиксом -юх-, который придавал имени ласкательный или фамильярный оттенок. Сравните: Мартин → Мартюха, как Иван → Иванюха или Матвей → Матюха. Таким образом, предок носительницы фамилии Мартюхина был человеком, которого в быту звали не полным церковным именем Мартин, а по-домашнему — Мартюха. Это не говорит о низком происхождении, а лишь о том, что фамилия сформировалась в среде, где ценили простоту и живую речь.

С точки зрения географии, фамилия Мартюхины и её мужской вариант Мартюхин чаще всего встречаются в центральных и южных регионах России, а также на Украине, что подтверждает её восточнославянские корни. В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые могли принадлежать и духовенству, и дворянству, модель на -ин типична для крестьян и мещан — это самая массовая группа, от которой и пошли большинство русских фамилий.