Фамилия Цехмитсро — редкая, и её происхождение не лежит на поверхности. Чтобы понять её, нужно смотреть на окончание, которое выбивается из привычного ряда русских фамильных суффиксов. В русском языке фамилии чаще всего образуются с помощью суффиксов -ов, -ев, -ин, -ский. Здесь же мы видим окончание -о, что сразу наводит на мысль о южнославянском или, что более вероятно, о западноукраинском влиянии. В украинском языке фамилии на -о широко распространены, и они часто указывают на прозвище или род занятий.

Основа фамилии — «Цехмистр» — явно связана с немецким словом «Zechmeister». В средневековых ремесленных гильдиях (цехах) «цехмистром» называли старшину, мастера или управляющего цехом. Это была выборная или назначаемая должность, человек, который следил за качеством продукции, соблюдением устава и порядком среди ремесленников. Таким образом, первый носитель фамилии Цехмитсро, скорее всего, был человеком, занимавшим эту должность, или его потомком.

Само написание фамилии — Цехмитсро — необычно. Оно могло возникнуть из-за особенностей местного произношения или при записи фамилии в документы. В польском языке, где тоже встречаются подобные фамилии (например, Cechmistrz), звук «ч» мог передаваться через «ц», а «тр» — как «тср» в устной речи. Возможно, исходная форма была Цехмистр или Цехмистер, а в говорах или при переписи произошло смещение звуков, закрепившееся как Цехмитсро.

Географически фамилия имеет все шансы быть связанной с территориями, где долгое время действовали магдебургское право и цеховые уставы: это западные области Украины (Галичина, Волынь), а также юг Польши. В Российской империи такие фамилии могли принести переселенцы из этих регионов.

В отличие от многих «ремесленных» фамилий, которые стали массовыми (Кузнецов, Мельников), Цехмитсро осталась редкой. Причина в том, что сама должность цехмистра была не такой распространённой, как профессия кузнеца, и фамилия не «размножилась» за счёт крепостных или однодворцев. Это фамилия, которая прямо указывает на управленческую роль в ремесленной среде, а не на сам ремесленный труд.