Фамилия Матюжин — редкий случай, когда суффикс -ин не указывает на прямое отчество от крестильного имени. Вопреки первому впечатлению, её основа — не каноническое Матвей (в народной форме Матюха, Матюша), а прозвище Матюга. В русских говорах (особенно северных и сибирских) матюгой называли сквернослова, ругателя, а в некоторых диалектах — человека с грубой, резкой речью. Фамилия, таким образом, образована не от имени, а от характеристики поведения: предок Матюжина получил уличное прозвище за манеру выражаться.

Суффикс -ин в данном случае работает по стандартной восточнославянской модели «чья?»: Матюга → сын Матюги → Матюжин. Фонетический переход «г» в «ж» перед суффиксом — естественное чередование для русского языка (ср. Серёга — Серёжин). Это же чередование встречается в фамилиях типа Сорокин (от сорока) или Воробьёв (от воробей), но там оно исторически закрепилось в основе.

Географически фамилия привязана к северным и центральным областям России — Архангельской, Вологодской, Костромской губерниям, где диалектное слово «матюга» было в ходу. В южнорусских и украинских землях её почти нет: там аналогичное прозвище чаще звучало бы как Матюгай или Матюженко. Интересно, что в говорах слово «матюга» могло иметь и второе значение — «большой, неуклюжий человек» (от «матёрый»), так что не исключено, что в некоторых семьях прозвище относилось к росту или силе, а не к брани.

В отличие от фамилий Матвеев, Матюшин или Матюхин, которые прямо указывают на имя Матвей, Матюжин стоит особняком. Ономастический словарь Б. Унбегауна относит подобные образования к группе «фамилий от прозвищ, не связанных с крестильными именами», хотя и допускает, что в редких случаях Матюга могло быть уничижительной формой того же Матвея. Но для Матюжина версия с прозвищем выглядит убедительнее: суффикс -юг- в русских прозвищах часто носит уничижительный или шутливый оттенок (ср. Ванюга, Петюга), и именно от таких форм появляются фамилии на -ин, а не от ласкательных.