Фамилия Темирчев — характерный пример того, как географический и языковой фон сказывается на русской фамильной модели. В основе лежит тюркское имя Темир (от татарского, башкирского, казахского «тимер» — железо). В разных диалектах и языках оно звучало как Темир, Темирхан, Темиргали и означало крепкого, несгибаемого человека. К этому корню добавился русский патронимический суффикс -ев, указывающий на принадлежность: «сын Темира». Суффикс -чев возник на стыке: основа Темирч- (где -ч- могло быть частью уменьшительной формы или прозвища Темирча) плюс -ев.

Самая вероятная модель образования — от прозвища или имени Темирча. В тюркских языках уменьшительно-ласкательная форма часто строилась с помощью аффикса -ча/-че. Темирча — «маленький Темир», «Темирушка». От этой формы и пошла фамилия Темирчев. Менее вероятно, но возможно происхождение от профессионального прозвища: «темирчи» в ряде тюркских языков означает «кузнец». Если предок был кузнецом, его могли прозвать Темирчи, а в русской записи это превратилось в Темирчев. Однако фамилии на -чи (вроде Темирчи, Бахшичи) в русской среде обычно получали суффикс -ев, давая Темирчиев, а не Темирчев, поэтому версия с личным именем Темирча выглядит убедительнее.

Фамилия редкая и несёт в себе следы межэтнических контактов. Носители Темирчевых — это, скорее всего, потомки крещёных татар, башкир или других тюркских народов Поволжья и Урала, которые в XVIII–XIX веках перешли в православие и получили фамилию по имени отца. Географически фамилия встречается в Татарстане, Башкортостане, Оренбургской и Челябинской областях, реже — на Северном Кавказе, куда её могли занести переселенцы.

Однокоренные фамилии — Темиров, Темирханов, Темирбулатов — распространены шире. Темирчев выделяется именно суффиксальной формой, которая указывает на конкретный диалектный или бытовой вариант имени. В дореволюционных метрических книгах можно встретить написание «Темирчевъ», а в редких случаях — «Темирчов», что отражает акающее произношение.