Фамилия Шаехмурзин — редкий пример тюрко-арабского сращения, где личное имя стало родовым прозвищем. В её основе лежит составное имя Шаехмурза (варианты: Шайхмурза, Шейхмурза), которое образовано от арабского «шайх» (старейшина, почтенный человек, религиозный авторитет) и тюркского «мурза» (княжич, знатный господин, потомок эмира). Дословно — «почтенный господин» или «князь-шейх». Суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — Шаехмурзин, то есть «потомок Шаехмурзы».

Слово «шайх» в арабском мире означает не обязательно духовное лицо, а скорее уважаемого человека старшего возраста. «Мурза» — титул, который в татарской и башкирской среде носили представители служилого сословия, нередко ведущие род от ордынской знати. Соединение двух титулов в одном имени — явление нечастое: оно говорит либо о высоком социальном статусе первого носителя, либо о стремлении подчеркнуть двойное достоинство — и религиозное, и светское.

Географически фамилия тяготеет к Волго-Уральскому региону: Татарстан, Башкортостан, Оренбургская область. Встречается и у казанских татар, и у мишарей, и у башкир. В дореволюционных метрических книгах и ревизских сказках XVIII–XIX веков фамилия фиксировалась в разных написаниях: Шаихмурзин, Шейхмурзин, Шаехмурзин. Современная форма с «ае» — результат местного произношения, где арабский дифтонг «ай» редуцировался в «ае».

В отличие от многих татарских фамилий на -ов, эта сохранила суффикс -ин, что типично для имён, оканчивающихся на гласный или мягкий согласный. Сравните: Ахметшин, Ибрагимов — но Шаехмурзин, потому что основа кончается на -а. С точки зрения сословной истории, носители фамилии не обязательно были мурзами в прямом смысле: к XIX веку многие потомки знатных родов перешли в сословие государственных крестьян или мещан, но память о происхождении осталась в фамилии.

О точной дате возникновения фамилии говорить сложно: массовое закрепление фамилий у татар и башкир произошло в XIX — начале XX века, но само имя Шаехмурза фиксируется в документах XVII столетия. Встречается и параллельная форма Шаехмурзин без «й», что может указывать на диалектное произношение или ошибку писаря.