Фамилия Матыженко — характерный пример украинской модели фамилий на -енко, которая в XVII–XVIII веках была распространена в Поднепровье, на Слобожанщине и в Запорожье. Суффикс -енко в украинской ономастике выполнял роль патронимического указателя: он означал «сын» или «потомок». То есть Матыженко — это буквально «сын Матыги».

Основа фамилии — прозвище Матыга. В украинском языке «матига» (или «мотика») — это мотыга, сельскохозяйственное орудие для рыхления почвы. Скорее всего, прозвище получил человек, который работал мотыгой — земледелец, крестьянин, занимавшийся ручной обработкой земли. Прозвища по орудиям труда были распространены в среде простого люда: их давали не в насмешку, а как меткую бытовую характеристику. Встречается и вариант, что Матыгой называли плотного, коренастого человека — по ассоциации с тяжелой и короткой мотыгой.

Менее вероятно, но возможно, что в основе лежит личное имя Матвей в его диалектной форме Матыга. В украинских говорах имя Матвей могло трансформироваться в Матій, Матійко, а от них — в уменьшительное Матыга. Однако для такой версии нет устойчивых подтверждений, и связь с мотыгой выглядит прямее.

Фамилия Матыженко распространена на востоке Украины — в Харьковской, Полтавской, Сумской областях. Встречается и в южных регионах России, куда переселялись украинские крестьяне в XIX веке. Носители фамилии, как правило, происходили из крестьянского или казацкого сословия — людей, чья жизнь была тесно связана с земледелием.

Редкий суффикс -ыженко (а не стандартное -енко) указывает на то, что в основе лежит форма Матыга, а не Матыг. В украинской ономастике такой переход — от основы на -а к суффиксу -енко — встречается, но не повсеместно. Это придает фамилии региональный колорит: она звучит как типичная для левобережной Украины, где патронимы на -енко были особенно популярны.