Фамилия Матрешин образована по одной из самых распространённых в русском языке моделей: от имени или прозвища с помощью суффикса -ин, указывающего на принадлежность («чей?» — Матрешин, то есть сын Матреши). Основа здесь — Матреша, уменьшительно-ласкательная форма от крестильного имени Матвей (в просторечии — Матрей). В русской ономастике такие «усечённые» варианты на -ша (Гриша, Миша, Паша, Матреша) давали начало целым гнёздам фамилий: Матрехин, Матрешкин, Матрешевский. Имя Матвей (от древнееврейского Маттитьяху — «дар Яхве») было очень популярно в крестьянской и купеческой среде, поэтому фамилия Матрешин нередкая, но не массовая.

Интересная деталь: в некоторых говорах (особенно северных и вологодских) слово «матреша» могло быть не только именем, но и прозвищем — так называли плотную, коренастую женщину или, реже, мужчину с округлой фигурой (ср. «матерый» — крупный, здоровый). В словаре Даля зафиксировано слово «матрёха» в значении «дородная баба», а «матрешка» — позднее, уже в XX веке, стало названием игрушки. Однако для фамилии Матрешин версия с прозвищем менее вероятна: суффикс -ин обычно прикрепляется к основе, оканчивающейся на -а/-я, и если бы прозвище было женским, то фамилия означала бы «сын Матреши» (женщины), что в патриархальной среде случалось редко. Куда логичнее считать, что Матреша — мужское обиходное имя.

Географически фамилия встречается в основном в центральных областях России (Владимирская, Нижегородская, Московская) и в Поволжье. По данным переписей XIX века, Матрешины чаще всего были государственными крестьянами, реже — мещанами. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано: она осталась в простонародной среде. В советское время фамилия не исчезла, но стала реже из-за вытеснения старых имён новыми. Если вам встретился Матрешин за пределами России, скорее всего, это потомок эмигрантов первой волны или переселенцев времён столыпинской реформы.