Фамилия Диняева — женская форма от Диняев, и её разумнее разбирать именно по мужскому варианту. Основа здесь — прозвище или нецерковное имя Диняй. Такая модель образования (основа на -ай + суффикс -ев) в русских фамилиях встречается часто: Лепяй → Лепяев, Гуляй → Гуляев. Суффикс -ев, а не -ов, указывает на то, что основа оканчивалась на мягкий согласный или йот.

Что такое Диняй? Это усечённая форма от крестильного имени Дионисий (в бытовом русском произношении — Динисий, Денис). Чередование «и/е» в корне здесь не ошибка, а следствие диалектного произношения: в некоторых говорах «и» перед мягким «н» звучало как нечто среднее, а на письме закреплялось по-разному. Сравните: Диняй и Деняй — однокоренные варианты, оба от Дениса. Впрочем, нельзя исключать и связь с глаголом «динить» (в рязанских и тамбовских говорах — «сильно бить, колотить»), но эта версия менее вероятна: прозвища от действия обычно образуются через суффикс -л- (Динило), а не через -ай.

Географически фамилия Диняев встречается в Поволжье, особенно в Татарстане и соседних областях, что неудивительно: регион активного смешения русского и тюркского населения, где усечённые формы имён были в ходу. В метрических книгах XIX века Диняевы записаны как государственные крестьяне и мещане — то есть люди податных сословий, без дворянской приставки.

Интересная деталь: написание через «я» (Диняев, а не Динеев) указывает на то, что в основе был именно звук «а» после мягкого согласного — то есть прозвище произносили с ударением на последний слог: Диня́й. Если бы ударение падало на первый слог, скорее закрепилась бы форма Динеев. Так по одной букве можно восстановить, как предки произносили имя четыре поколения назад.