Фамилия Мартюничев — это отчество второго порядка, то есть «сын Мартюнича, внук Мартюни». В основе лежит имя Мартюня — народная, производная форма канонического имени Мартин. Латинское Martinus означает «посвящённый Марсу» или просто «воинственный». Один из самых почитаемых покровителей этого имени — святой Мартин Милостивый, епископ Турский, который до принятия монашества служил римским воином.

Что сразу бросается в глаза — суффикс -ич. В русской традиции отчества на -ич были долгое время привилегией знати, а в народе закрепились как фамильные формы в основном в Беларуси и на западе Великого княжества Литовского. Поэтому фамилия Мартюничев с высокой вероятностью имеет белорусские корни: именно там модель «имя + -ич» стала массовым способом образования фамилий, а не только отчеств.

Сама форма Мартюня — не единственная вариация. В старых документах и живых говорах то же имя давало фамилии Мартынов, Мартинков, Мартюшов, Мартынюк. Но Мартюничев стоит особняком из-за редкого суффиксального наращения: здесь не просто «внук Мартюни», а цепочка с двойным патронимом. Такие конструкции — признак того, что фамилия закрепилась именно в среде, где трёхчленная система именования (дед — отец — внук) была нормой.

Итак, фамилия говорит о предке, которого в быту звали Мартюня. Он мог быть крестьянином, ремесленником или казаком, но его имя, восходящее к римскому богу войны и христианскому святому, не редкость для восточнославянских земель. Со временем сын Мартюни стал Мартюничем, а его потомки — Мартюничевыми.