Фамилия Матюгина образована от мужского крестильного имени Матвей, которое в переводе с древнееврейского означает «дарованный Богом». В основу фамилии легла не полная форма имени, а производная, простонародная — Матюга. Такие усечённые и смягчённые формы были типичны для обиходной речи: их использовали в семье и в повседневном общении, и именно они чаще всего становились источником фамилий. Суффикс -ин указывает на принадлежность: Матюгина буквально значит «дочь или жена Матюги».

Скорее всего, основатель рода Матюгиных был человеком из простого сословия. В среде крестьян и посадских людей отчество от уменьшительной формы имени было естественным способом самоидентификации, тогда как дворянские роды чаще закрепляли за собой полные формы или фамилии на -ский. Поэтому Матюгины — это потомки человека, которого в быту звали Матюгой, и со временем это прозвищное отчество закрепилось как наследственная фамилия.

Среди носителей фамилии есть герой Советского Союза Иван Максимович Матюгин (1907–1943). Его биография — пример того, как фамилия с крестьянскими корнями прошла через военную историю страны. Сам факт наличия Героя в роду косвенно подтверждает: Матюгины не принадлежали к привилегированным сословиям, а их представители добивались признания личными заслугами.

Интересно, что фамилия сохранила архаичную огласовку: в современном русском языке имя Матвей чаще образует формы Матюша, Матюха, но форма Матюга встречается в северных и поволжских говорах. Это позволяет предположить, что географически корни фамилии стоит искать в тех регионах, где диалектная традиция была устойчивой, — например, в бывших новгородских или вятских землях.