Фамилия Сеченин — классический пример того, как русская фамилия «выросла» из прозвища, а не из крестильного имени. Основа здесь — слово «сечень». В древнерусском языке так называли январь: время «сечения» (вырубки) леса под пашню или разделывания туш после забоя скота. Соответственно, прозвище Сечень могли дать человеку, родившемуся в этот месяц, либо тому, кто занимался рубкой — дровосеку или мяснику. Возможен и переносный смысл: «сечень» — человек резкий, отрывистый в речи или поступках.

Суффикс «-ин» указывает на принадлежность: Сеченин — «сын Сечени» или «человек из семьи Сеченя». Это типичная патронимическая модель, распространённая в северных и центральных русских землях, где фамилии на «-ин» встречаются чаще, чем на юге. Любопытно, что у фамилии есть «двойник» — Сеченов, образованный от той же основы, но через другой суффикс. Разница в том, что Сеченин закрепился в среде, где преобладала форма притяжательного прилагательного, а Сеченов — там, где действовала модель на «-ов». Обе фамилии абсолютно самостоятельны, и путать их не стоит.

В говорах слово «сечень» могло звучать и как «сеченя» — уменьшительно-ласкательная форма. Отсюда ещё одна версия: прозвище Сеченя давали ребёнку, родившемуся в январе, а потом оно перешло в фамилию без изменений. Такой путь характерен для многих русских «календарных» фамилий: Месяцев, Январев, Февралёв — но Сеченин стоит особняком, потому что название месяца в ней не очевидно для современного уха.

Географически фамилия тяготеет к Поволжью и Уралу. В переписных книгах XVII века встречаются крестьяне с прозвищем Сечень в Нижегородском и Вятском уездах. Сословно предки Сечениных — скорее всего, государственные или помещичьи крестьяне, реже — посадские люди. Дворянских родов с этой фамилией в гербовниках нет, что косвенно подтверждает её «низовое» происхождение.