Фамилия Голембевская звучит по-польски и ведет начало от слова «gołąb» — «голубь». Основа здесь — «golębi» (голубиный), а суффикс «-евск-» типичен для польской шляхетской модели образования фамилий от названий усадеб или прозвищ. Скорее всего, предок носителя фамилии держал голубей, за что и получил прозвище Голембевский. В старой Польше голуби были не только символом мира, но и ценным хозяйственным ресурсом — их разводили ради мяса, помета (удобрения) и почтовой связи. Поэтому прозвище могло закрепиться за человеком, который владел голубятней, торговал птицей или просто жил в местности, где водилось много голубей.

Нельзя исключить, что прозвище отражало какие-либо черты характера или внешние особенности предка. В славянской традиции «голубем» нередко называли кроткого, мирного человека, реже — того, кто носил сизую или серую одежду. Фамилия Голембевская — женская форма; ее носительница — потомок человека с прозвищем Голембевский. Со временем, когда польские фамилии закрепились в документах, окончание «-ая» пришло в русскую традицию, хотя в оригинале фамилия звучала бы как Gołębiewska. Встречаются варианты написания: Голембовская, Голембиевская — все они восходят к одному корню.