Фамилия Шемейко звучит на белорусско-украинском пограничье, и её происхождение стоит искать именно там. В её основе лежит суффикс -ейко, характерный для старобелорусской и западнорусской ономастики. Этот суффикс (наряду с -енко, -ук, -чук) образовывал фамилии от крестильных имён или прозвищ, часто с оттенком уменьшительности или принадлежности. В данном случае корень «Шем-» восходит к каноническому имени Семён (в просторечии — Сема). Фонетические процессы на стыке славянских говоров дали форму «Шемейко»: Семён превратился в «Шемён» (с характерным «шепелявым» произношением в некоторых диалектах), а затем — в «Шема», откуда и пошло прозвище Шемейко.

Есть и вторая версия, менее вероятная, но не лишённая логики. В польском и белорусском языках слово «szemrać» означает «шептать, роптать, бормотать». От него могло образоваться прозвище «Шемей» — человек негромкий, ворчливый или, наоборот, тот, кто постоянно что-то нашёптывает (например, знахарь или заговорщик). Фамилия Шемейко тогда означала бы «сын Шемея» или «потомок Шемея». Однако первая версия — от имени Семён — встречается в словарях чаще и подтверждается массой аналогичных фамилий: Шемякин, Шеметов, Шемшук.

Географически фамилия привязана к историческим землям Великого княжества Литовского: современная Гродненская и Брестская области Беларуси, а также Волынская и Ровенская области Украины. В Российской империи носители фамилии чаще всего числились мещанами или крестьянами, реже — однодворцами (особая категория на южных рубежах). Дворянских родов Шемейко в гербовниках нет — фамилия оставалась народной, без притязаний на титул.

Если ваш предок носил эту фамилию в начале XX века, скорее всего, он был выходцем из западных губерний, возможно, униатом или православным, и занимался земледелием либо мелкой торговлей. Сама фамилия не редкая, но и не массовая: в современных базах данных по России и Беларуси её встречается несколько тысяч, что говорит о локальном, но устойчивом распространении.