Фамилия Денислямов — тюркская по происхождению, и её разбор лучше начать не с корня, а с модели образования. Суффикс -ов указывает на русскую патронимическую форму, которой «обрусела» исходная тюркская основа. Сама основа — Денислям — это личное имя, составленное из двух частей: Денис и Ислам. В тюркской среде, особенно у татар и башкир, было распространено сращивание двух имён в одно, часто с религиозным (исламским) компонентом. Имя Денис (или Динис) в данном случае — это не славянский Денис, а тюркское имя арабского корня «дин» (вера, религия). Таким образом, Денислям можно перевести как «вера ислама» или «религия ислама». Фамилия, следовательно, образована от отчества по отцу, которого звали Денислям.

Географически фамилия тяготеет к Волго-Уральскому региону: Татарстан, Башкортостан, Оренбуржье. Встречается она и у казахских родов, но там чаще фиксируется в форме Денислям (без суффикса) или Денислам. Русский суффикс -ов в фамилии Денислямов — верный признак того, что предки носителя фамилии в XIX — начале XX века были учтены в метрических книгах или ревизских сказках как крещёные татары или башкиры, либо как мусульмане, получившие фамилию по русскому образцу при переходе в православие. Второй вариант встречается реже, но возможен.

Словообразовательная модель здесь нестандартна: в русском языке суффикс -ов обычно крепится к полному имени (Иван — Иванов), а здесь он добавлен к двусоставному имени, которое само по себе редко. Это говорит о том, что имя Денислям не было случайным прозвищем, а осознавалось как полноценное личное имя. Похожая модель — у фамилий Исламгулов (Исламгул + -ов) или Денисханов. Если сравнивать с однокоренными, то фамилия Денисов встречается повсеместно, но Денислямов стоит особняком: она сохранила в основе второй компонент, который чётко указывает на исламскую культурную среду предков.

Социальный контекст: носители фамилии Денислямов в дореволюционной России чаще всего были государственными или ясачными крестьянами (башкиры, тептяри), реже — служилыми татарами. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано. В советское время фамилия не терялась, но и массовой не стала — это редкая фамилия, что подтверждается данными современных телефонных справочников и баз ЗАГС: на всю Россию насчитывается не более нескольких сотен человек.