Фамилия Фалелюхина образована от имени Фалелюха — производной, разговорной формы крестильного имени Фалалей. Само имя Фалалей пришло из греческого языка и переводится как «цветущая маслина». В православных святцах это имя встречается редко, но за ним стоит сразу четыре святых покровителя: мученики Фалалей Никомидийский (память 2 декабря), Фалалей Эгейский (2 июня), Фалалей (17 февраля) и отшельник Фалалей Сирийский (12 марта).

Интересно, что в основе фамилии лежит не само каноническое имя, а его народная, обиходная форма. Такое переоформление — типичная история для русских фамилий: церковное имя в быту звучало проще и короче, а уже от этого домашнего варианта и закреплялось родовое прозвание. Суффикс -ин указывает на принадлежность: Фалелюхина буквально означает «дочь или жена Фалелюхи», а сама форма Фалелюха возникла под влиянием уменьшительно-ласкательных имен на -юха, которые были широко распространены в простонародной среде.

Скорее всего, основатель рода Фалелюхиных не принадлежал к знати. Имена в такой огласовке и фамилии от них чаще всего встречались среди крестьян и посадских людей. Простые люди нередко носили имена, которые сейчас кажутся необычными, и Фалалей — одно из них: оно не вошло в число частых, поэтому и фамилия получилась редкой, с узнаваемым, нестандартным звучанием.

Сама фамилия Фалелюхина — женская форма, а мужской вариант — Фалелюхин. В документах и метрических книгах написание могло колебаться: встречаются варианты Фалелюхин и Фалелюхин, но корень всегда один — от имени Фалелюха. Если проследить цепочку, то она выглядит так: греческое Фалалей → русское каноническое Фалалей → обиходное Фалелюха → фамилия Фалелюхин/Фалелюхина. Эта цепочка хорошо показывает, как церковное имя, пройдя через народную речь, превратилось в устойчивый родовой знак, который и сегодня отличает носителей фамилии от других.