Фамилия Петрусев отвечает на вопрос «чей ты будешь?» и напрямую говорит о предке: её образовали от личного имени Петрусь — просторечной, уменьшительно-ласкательной формы канонического имени Пётр. Такого Петруся могли звать в быту, а его дети и внуки, отвечая на вопрос о родословной, называли себя Петрусевыми — то есть «из рода Петруся».

Само имя Пётр пришло на Русь вместе с христианством из древнегреческого языка, где petros означает «камень, скала». Это значение не было абстрактным: евангельский Симон получил это имя от Христа как символ твёрдости веры, и именно на нём, по преданию, должна была стоять церковь. В православной традиции Пётр и Павел почитаются как первоверховные апостолы, а день их памяти 12 июля — один из самых значимых праздников церковного года. Поэтому имя было чрезвычайно распространено, и от его многочисленных форм — Петрусь, Петруша, Петрак, Петруха — по всей восточнославянской территории возникли десятки фамилий: Петрусев, Петрушев, Петрухин, Петраков.

Форма Петрусь — характерная украинская и белорусская. В этих землях суффикс -усь придавал имени ласковый, домашний оттенок, и именно оттуда фамилия Петрусев разошлась по соседним областям. В написании фамилии встречается вариант Петрусёв — с ударным окончанием, что отражает живую разговорную традицию произношения.

Документальные подтверждения бытования фамилии встречаются в региональных Книгах памяти, где фиксировали жителей по месту рождения. Так, в Книге памяти Республики Беларусь записан колхозник Петрусев Григорий Никитович, родившийся в 1898 году в деревне Сеньково Горецкого района Могилёвской области, и Петрусев Дмитрий Степанович (1905 года рождения) из деревни Степановичи Городокского района Витебской области. В Книге памяти Смоленской области значится Петрусев Игнат Павлович (1914 года рождения), проживавший в деревне Средняя Рославльского района. Эти записи показывают, что фамилия была обычной для крестьянской среды восточной Беларуси и западной части Смоленщины — территорий, где веками пересекались украинское, белорусское и русское влияние, а имя Петрусь звучало естественно и привычно.