Фамилия Галлямутдинова — одна из тех, что сразу выдают мусульманские корни и тюрко-персидское происхождение. Она образована от мужского имени Галлямутдин (вариант — Галляметдин), которое представляет собой арабо-персидское сложение: «галлям» (от арабского «аллям» — «знающий», «учёный») и «дин» (вера, религия). В итоге имя переводится как «знаток веры» или «учёный в делах религии». Суффикс -ов(-а) — типичный русский патронимический формант, который добавили при оформлении фамилии по русскому образцу, что было обычной практикой в среде татар и башкир после введения всеобщей переписи.

Географически фамилия чаще всего встречается среди татар (особенно казанских и мишарских) и башкир. Встречается также у представителей других тюркских народов, исповедующих ислам. Основная зона распространения — Татарстан, Башкортостан, Оренбургская, Челябинская и Ульяновская области. Это типичная фамилия муллы или религиозного служителя: имя Галлямутдин давали мальчикам в семьях, где хотели подчеркнуть связь с исламским образованием, поэтому предки носителя фамилии с большой вероятностью были либо муллами, либо учителями в медресе.

Интересная деталь: в дореволюционных записях фамилия могла писаться иначе — Галляметдинов, Галлямутдинов, а иногда и через «х» (Халлямутдинов). Разница в гласных объясняется диалектными особенностями татарского языка: в одних говорах звук «ә» (близкий к русскому «я») переходил в «а», в других — в «у». Так что варианты написания — не ошибка, а живое отражение устной традиции. Сегодня форма Галлямутдинова закрепилась как основная, хотя в паспортах можно встретить и другие.

По сути, эта фамилия — прямой указатель на социальный статус предка: скорее всего, он был человеком книжным, связанным с мечетью или школой, а не крестьянином или ремесленником. В этом её отличие от массовых «профессиональных» фамилий вроде Кузнецов или Сапожников.