Есть CTreeCtrl наложенный на форму. Может кто знает как можно сделать так, чтобы после того как выбран узел дерева нажать клавишу Ф2, появлялась возможность редактирования его названия ?

Пробовал перегрузить ф-цию OnKeyUp, прописав ON_WM_KEYUP() в MESSAGE_MAP, не это никчему не привело.

Чтобы начать редактировать текст узла, нужно вызвать функцию CTreeCtrl::EditLabel().
Кроме того, нужно обрабатывать уведомления TVN_BEGINLABELEDIT (подтвердить начало редактирования) и TVN_ENDLABELEDIT (получить результат и поместить его в итем). У тебя также будет работать стандартный переход в редактирование - когда задерживаешь нажатие на тексте.
Поищи в MSDN статью "Tree Control Label Editing". Там все вполне понятно и с примерами.

Попытаюсь переформулировать вопросс.
Если на TreeCtrl нажимается клавиша Ф2, то какакое сообщение генерируется, и можно ли его обработать в главном окне, если да, то как именно.

Должно приходить уведомление WM_NOTIFY::NM_KEYDOWN - для любой клавиши, конечно. Уведомление приходит паренту контрола. Если это и есть главное окно - значит, ему.
Второй вариант - написать свой класс CMyTreeCtrl (унаследоваться от CTreeCtrl) и в нем сделать обработку того же уведомления через ON_NOTIFY_REFLECT. Это, вообще говоря, рекомендуемый подход, т.к. вся функциональность класса оказывается в нем самом, а не размазывается по всяким главным окнам. Кроме того, если что-то не сработает с NM_KEYDOWN, можно просто перехватить WM_KEYDOWN и сделать все, что нужно.

Можно субклассить дерево, как сказала Earnest, перехватывать и проверять нужные клавиши в PreTranslateMessage.