Фамилия Метрушен — редкий случай, когда основа не бросается в глаза, а суффикс сразу указывает на происхождение. Суффикс -ен характерен для украинской и белорусской традиции образования фамилий от личных имён или прозвищ (сравните: Коваленко, Семенченко, но в усечённой форме без -к-). В данном случае перед нами, скорее всего, патроним — фамилия, образованная от имени или прозвища Метруша.

Основа Метруш- восходит к уменьшительной форме крестильного имени Дмитрий. В народной речи имя Дмитрий давало множество производных: Митя, Митроха, Митруша, Метруша (с переходом «и» в «е», что часто встречается в южнорусских и украинских говорах). Таким образом, Метруша — это «маленький Дмитрий», а Метрушен означает «сын Метруши» или «потомок Метруши». Аналогичные фамилии — Дмитриев, Митрофанов, Метрушевский — образованы от того же корня, но Метрушен сохранила более архаичную и диалектную форму.

Географически фамилия тяготеет к западноукраинским и белорусским землям, где суффикс -ен в чистом виде (без наращения -к-) встречается чаще, чем в центральной России. Встречаются варианты написания Метрушэн, Метрушын, но основная форма закрепилась с «е». Сословных ограничений не было: фамилию мог получить и крестьянин, и мещанин, и казак — всё решало то, как в документах записали сына Дмитрия по прозвищу Метруша.

В современных справочниках фамилия нечастая, что говорит о её локальном бытовании. Если искать однокоренные, стоит обратить внимание на фамилии Метрушев, Метрушко, Метрун — они образованы по другим моделям, но от той же основы. Споров о происхождении почти нет: связь с Дмитрием признаётся основной версией, альтернативные варианты (от слова «метр» или профессии) лингвистически слабы, так как суффикс -ен в русской ономастике почти не образует фамилий от заимствованных существительных.