Фамилия Мажейкина — женская форма фамилии Мажейкин, а та, в свою очередь, образована от прозвища или имени Мажейка. Основа здесь — корень «маж-», который в русских говорах мог означать человека мажущего, пачкающего, либо того, кто занимается смазкой колёс или обуви (от слова «мазь»). Однако гораздо вероятнее, что Мажейка — это производная форма от крестильного имени Матвей или Мамант. Суффикс «-ейк-» в русской антропонимии типичен для уменьшительно-ласкательных форм: Матвей легко превращался в Матвейку, а в просторечии — в Мажейку, через замену «т» на «ж» под влиянием акающих говоров. Подобные переходы звуков — не редкость на северо-западе и в центральных областях России, где фамилия и могла возникнуть.

Географически фамилия Мажейкина встречается в основном в Псковской и Тверской областях, а также на границе с Беларусью. Это указывает на западнорусское происхождение: там суффикс «-ейк-» был особенно активен, и многие фамилии на «-ейкин» (Толстейкин, Михейкин) имеют те же корни. В белорусском языке «мажэйка» могло означать «малый Матвей», что подтверждает версию о происхождении от имени.

Модель образования проста: основа Мажейк- плюс суффикс притяжательного прилагательного «-ин», который в русских фамилиях означает «чей?» — то есть «сын Мажейки». Фамилия недворянская, скорее всего, крестьянская или мещанская, так как суффикс «-ин» типичен для простонародных фамилий центральной и северной России. В отличие от фамилий на «-ов/-ев», которые чаще встречались на юге и востоке, «-ин» привязан к основам на -а, -я.

Другие версии — например, от литовского слова «mažas» (маленький) — маловероятны, так как фамилия имеет отчётливую русскую словообразовательную модель, а не балтскую. В целом, Мажейкина — редкая фамилия, не попавшая в массовые справочники, но её носители могут быть уверены: их предок в XV–XVII веках носил прозвище Мажейка, скорее всего, в честь Матвея, и жил на западе России.