Фамилия Петрусев (в написании через «ё» — Петрусёв) ведет начало от крестильного имени Петр, которое в переводе с древнегреческого означает «камень, скала». Основой послужила не сама каноническая форма, а ее просторечный украинский вариант — Петрусь. Так на Украине и в южнорусских землях ласково или обиходно называли человека по имени Петр. Суффикс -ев в фамилии указывает на принадлежность: Петрусев буквально значит «сын Петруся», то есть потомок того, кого звали Петрусь.

Имя Петр получило широкое распространение после крещения Руси, а особое почитание апостола Петра укрепилось в православной традиции. В Риме даже установили праздник святых Петра и Павла как двух первоверховных апостолов, которых чтили за ревностное служение Господу и распространение веры Христовой. Популярность имени породила множество производных форм в разных славянских языках: от русского Петя до украинского Петрусь, белорусского Петрук, Петрушкевич и подобных. Фамилия Петрусев закрепилась именно за той ветвью, где предков звали уменьшительным Петрусь.

Точное место и время возникновения фамилии назвать сложно: процесс формирования русских и украинских фамилий растянулся на несколько столетий и не всегда привязан к одной местности. Однако документальные следы носителей фамилии встречаются в Памятных книгах XIX–XX веков. Так, в Книгу памяти Республики Белоруссия внесен колхозник Петрусев Григорий Никитович, родившийся в 1898 году в деревне Сеньково Горецкого района Могилевской области. Там же записан Петрусев Дмитрий Степанович (1905 года рождения) из деревни Степановичи Городокского района Витебской области. В Книге памяти Смоленской области упоминается Петрусев Игнат Павлович (1914 года рождения), проживавший в деревне Средняя Рославльского района.

Эти записи показывают, что фамилия бытовала на стыке белорусских и смоленских земель — как раз в той зоне, где украинское влияние переплеталось с местными говорами. Форма Петрусь, давшая фамилию, могла прийти туда с переселенцами или существовать параллельно как общеславянский вариант имени. Окончательно проследить родословную каждой конкретной семьи Петрусевых можно только через серьезные генеалогические изыскания: архивные метрические книги, ревизские сказки и исповедные ведомости. Но уже сейчас ясно: фамилия — живой след того, как церковное имя Петр обрастало народными формами и закреплялось за целыми родами.