Фамилия Матюшенка — редкий случай, когда исходное имя и суффикс сразу указывают на географию. Это не просто «сын Матвея», а форма с белорусским или украинским уменьшительно-ласкательным суффиксом -енк(о). В русском языке такой суффикс почти не встречается, зато на землях бывшего Великого княжества Литовского он был в ходу: Матюшенка буквально значит «маленький Матюша» или «сынок Матюши».

Основа — Матюша, народная форма канонического имени Матфей (от древнееврейского «дар Яхве»). В украинском и белорусском языках имя Матвей часто звучало как Матій, Матюха, Матюша. Если бы фамилия возникла в великорусских землях, она скорее приняла бы форму Матюшин (с суффиксом -ин). Суффикс -енко характерен для Левобережной Украины и юга Беларуси. Таким образом, предок носителя фамилии Матюшенка — скорее всего, выходец из Черниговщины, Полтавщины или Гомельщины, где такие фамилии фиксируют ещё в реестрах казаков XVII века.

Интересная деталь: в православной традиции имя Матвей соотносится с апостолом Левием Матфеем, но в народном сознании оно часто связывалось с «матерым», крепким человеком. Однако для фамилии Матюшенка народная этимология не работает — здесь чисто патронимическая модель: «чей сын?» — «Матюшенка», то есть сын Матюши. Окончание -а в фамилии — не женский род, а типичное для белорусских и украинских фамилий склоняемое окончание: Матюшенка, Матюшенки, Матюшенке.

В документах XIX века фамилия встречается в основном в Могилёвской и Киевской губерниях. Дворянского происхождения у неё нет: это фамилия крестьянская и мещанская, часто записанная «по отчеству» при ревизиях. В современной России фамилия редкая, больше распространена в Беларуси и восточных областях Украины.