Фамилия Галлямшин образована от арабского имени Галлям (Галлам, Галлям) — одной из форм имени Аллам, что в переводе означает «всезнающий», «великий учёный» или «мудрец». В исламской традиции это один из эпитетов Аллаха, но как личное имя оно встречается у мусульманских народов, особенно у татар и башкир. Русский суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — Галлямшин, то есть потомок или человек из рода Галляма.

Разберём модель. Основа — Галлям, к ней добавлен типичный для восточнославянской адаптации тюркских фамилий суффикс -ин (а не -ов, что тоже встречается, но реже). Интересно, что в татарской среде фамилии на -ин нередко закреплялись за теми, чьи предки носили имя без дополнительных тюркских аффиксов, а само имя Галлям в Поволжье было распространено среди мулл и образованных людей. Поэтому носитель фамилии Галлямшин с высокой вероятностью происходит из среды татарского или башкирского духовенства, либо из семьи, где ценили учёность.

Географически фамилия тяготеет к Татарстану, Башкортостану и прилегающим регионам Урала. Встречается также в Оренбургской и Челябинской областях, что связано с переселениями татар в XVIII–XIX веках. В дореволюционных метрических книгах и ревизских сказках можно найти варианты написания: Галлямшин, Галлямшев, а иногда и Галлямов — последний указывает на другой суффикс (-ов), но общую основу.

Стоит упомянуть редкую особенность: имя Галлям в тюркской среде могло быть не только прямым, но и прозвищным — так называли грамотея или человека с феноменальной памятью. Если предок получил такое прозвище за учёность, фамилия сохранила память о его интеллектуальном превосходстве, а не просто о крестильном имени. В любом случае, корень фамилии — не ремесло и не место жительства, а личное качество, что выделяет её среди множества «профессиональных» тюркских фамилий.