В основу фамилии Нестеренко легло церковное имя Нестор. Канонические имена содержались в церковном календаре — святцах. Канонические имена стали активной базой для создания фамилий. Однако поскольку их было сравнительно немного, они часто повторялись, создавая тем самым трудности в общении между людьми. Поэтому древние славяне решали проблему идентификации путем присоединения к имени сына имени отца. Это позволяло не только легко выделить человека в обществе, но и обозначить его принадлежность к определенному роду.
После 988 г. каждый славянин во время официальной церемонии крещения получал от священника крестильное имя, которое служило только одной цели — обеспечить человека личным именем. Крестильные имена содержались в церковном календаре — святцах — и соответствовали именам святых.
Фамилия Нестеренко образована от канонического мужского древнегреческого имени Нестор, в переводе означающее "возвратившийся домой". Суффикс –ЕНКО указывает на восточно-украинские корни фамилии.
Покровитлем имени Нестор считался мученик Нестор Солунский (ок. 306 г.), ученик святого Димитрия Солунского. Получив от него благословение, Нестор вступил в гладиаторский поединок с любимым силачом императора — германцем Лием. Обычно Лий сбрасывал побежденных с помоста — на копья воинов, но с Нестором произошло все наоборот. Укрепленный всемогущей силой Божией, юноша-христианин, к посрамлению язычников, победил Лия и сбросил его с помоста на копья. Взбешенный император повелел немедленно казнить Нестора, за что тот и был причислен к мученикам.
На Руси же верили, что если дать ребенку имя святого или великомученика, то жизнь его будет светлой, хорошей или трудной, потому что существует незримая связь между именем и судьбой человека
Интенсивное внедрение фамилий на Руси XV-XVII вв. было связано с укреплением нового социального слоя, становящегося правящим,— помещичьего. Большинство дворянских фамилий изначально были притяжательными прилагательным с суффиксами –ук /-юк, -енко, указывающие на имя главы семейства.
Позже, после отмены крепостного права, перед правительством встала серьезная задача: дать фамилии бывшим крепостным. В 1888 году Сенат опубликовал специальный указ, в котором было записано: "Именоваться определенной фамилией составляет не только право, но и обязанность всякого полноправного лица, и означение фамилии на некоторых документах требуется самим законом".
В результате, потомок человека, обладающего именем Нестор, со временем получил фамилию Нестеренко.