Фамилия Матрусенко — характерный пример фамилии, образованной по восточноукраинской модели с суффиксом -енко. Этот суффикс, означающий «сын» или «потомок», в XVI–XVII веках закрепился в основном на территории Левобережной и Слободской Украины, а также на юге России, куда переселялись казаки и крестьяне. Матрусенко буквально значит «сын Матруса», где Матрус — это, скорее всего, производная форма от канонического имени Матвей (Матрёй, Матрус).

Имя Матвей пришло на Русь вместе с христианством из древнееврейского имени Маттитьягу, что означает «дар Яхве» или «дар Божий». В народной бытовой речи имя обрастало уменьшительными и просторечными формами: Матюха, Матюша, Матрус. Форма Матрус встречается в украинских и южнорусских говорах как ласковое или пренебрежительное обращение к Матвею. От неё и пошли фамилии Матрусенко, Матрусов, Матрусевич.

Есть и другая, менее распространённая версия. В некоторых диалектах слово «матрус» могло означать не имя, а прозвище человека — возможно, от «матрос» (через искажённое произношение). Однако эта гипотеза слабее: звуковой переход «матрос» → «матрус» возможен, но не подтверждён массовыми записями. К тому же фамилии от названий профессий обычно сохраняют исходный корень (Матросов, Матросов), а не дают столь специфичную форму.

С точки зрения социального контекста, фамилии на -енко в XVIII–XIX веках были типичны для казацкой старшины, мещан и крестьянства. Матрусенко не принадлежала к дворянским родам — её носители, вероятно, были рядовыми казаками, ремесленниками или вольными хлебопашцами. В переписях XIX века фамилия встречается в Черниговской, Полтавской и Харьковской губерниях, что подтверждает её украинское происхождение.

В современной России и Украине Матрусенко — фамилия редкая. Её уникальность в том, что она сохранила архаичную просторечную форму имени, которую в письменных источниках почти не фиксировали. По сути, это живой след устной традиции, где Матвея в быту называли не по официальному имени, а по-свойски — Матрусом, и это прозвище перешло в наследство детям.