Фамилия Мертвянский звучит мрачно, но её происхождение прозаичнее, чем кажется. Она образована по продуктивной модели с суффиксом -ск-, который в русских фамилиях чаще всего указывает на связь с географическим названием. Основа здесь — «мертв-», то есть корень, связанный со смертью. Однако вряд ли предок был ожившим мертвецом. Скорее всего, фамилия происходит от названия населённого пункта вроде Мертвое, Мертвица или Мертвяны. Такие топонимы на Руси не редкость: так могли назвать глухое, гиблое место, болото, овраг, где часто случался падёж скота, или просто урочище с недоброй славой. Человек, переселившийся оттуда, получал прозвище Мертвянский — «тот, кто из Мертвого».

Менее вероятная, но возможная версия — прозвищное происхождение напрямую от слова «мертвяк» (умерший, труп). В среде охотников или рыболовов так могли называть человека, добывавшего падаль для приманки, либо сторожа на кладбище. Но суффикс -ск- для прямых прозвищ нехарактерен: обычно такие фамилии заканчиваются на -ов или -ин (Мертвяков, Мертвягин). Поэтому топонимическая версия убедительнее: фамилия Мертвянский — типичный пример того, как суровая сельская география дала человеку фамилию, которая сегодня кажется зловещей, а тогда была просто указанием на место жительства.

Фамилия редкая, встречается в основном в западных регионах бывшей Российской империи — на Украине, в Белоруссии и в прилегающих областях России. В польском языке есть схожие топонимы (например, Miertwiany), что может указывать на польское или западнорусское происхождение носителей. Дворянского статуса у фамилии не зафиксировано — это крестьянская или мещанская фамилия, возникшая в среде, где людей записывали по месту выхода.