Фамилия Матвиеенко — яркий пример того, как украинская модель образования фамилий «нанизывает» суффиксы, создавая двойную патронимическую конструкцию. В основе лежит имя Матвий — украинская форма канонического имени Матфей (от древнееврейского Маттитьяху — «дар Яхве»). К имени добавили суффикс -енк-, который в украинской традиции означал «сын» или «потомок» (Матвиенко — буквально «Матвиев сын»). Но в данном случае мы видим не просто Матвиенко, а Матвиеенко — с двойным «е» в середине. Это не ошибка и не опечатка, а редкая орфографическая особенность: такой вариант мог возникнуть, если исходное имя Матвий в диалекте произносили с ударным «и», и при присоединении суффикса гласная «и» перешла в «е», а затем её закрепили на письме как «ие» для сохранения звучания. Фактически, фамилия означает «внук Матвия» или «потомок Матвиенко» — то есть это уже вторичная фамилия, образованная от более короткой формы.

Географически фамилия тяготеет к центральным и восточным областям Украины — Полтавщине, Черкасчине, Киевщине, где распространено имя Матвий. В России она встречается реже, обычно как результат миграций XIX–XX веков. Интересно, что в некоторых переписях XIX века фиксировали и вариант Матвеенко (с «е» после «в»), но Матвиеенко — более архаичная и диалектная форма, сохранившая местное произношение. Социально фамилия не аристократическая: её носители в основном крестьяне или казаки, так как суффикс -енк- в украинской среде был массовым и демократичным, в отличие от польских -ский или русских -ов.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Матвеев, Матвиенко, Матвийчук) показывает, что Матвиеенко — самая редкая и специфическая. Если Матвиенко — стандартная украинская фамилия, то двойное «е» выдаёт либо конкретную волость, где так писали, либо попытку писаря передать растянутое произношение. Сегодня носителей этой фамилии немного, и она скорее всего указывает на родственную связь с теми, кто в XVIII–XIX веках носил фамилию Матвиенко, но потом её «удлинили» для уточнения ветви.