Фамилия Грахолскайа — это, скорее всего, фонетический вариант более известной фамилии Грохольский. В основе лежит прозвище Грахоль (или Грохоль), и здесь есть две основные версии происхождения. Первая связывает его со словом «грохот» — очень сильный, оглушительный звук. Так могли прозвать человека, чья работа была шумной: кузнеца, плотника или мельника. Либо же обладателя громкого голоса и раскатистого смеха. Вторая гипотеза ведет к польскому слову groch — «горох». В этом случае прозвище могло закрепиться за продавцом гороха или тем, кто его особенно любил. Чередование гласных о/а в корне (Грохоль → Грахоль) объясняется влиянием «акающих» говоров или белорусского языка, где звук на месте безударного «о» произносится как «а».

В истории известен польский графский и дворянский род Грохольских герба Сырокомля. Он происходит от Петра из Комарова, возведенного в графское достоинство в Венгрии в 1469 году. Прямые его потомки официально пользовались графским титулом. Мартин Грохольский был воеводой брацлавским (1773), а его сын Иван — последним обозным польным коронным в Польше. Эта ветвь внесена в V часть родословных книг Волынской и Подольской губерний. Две другие ветви происходят от Павла и Ремигиона Грохольских, подписавших в 1674 году акт избрания на престол Яна Собесского, и внесены в VI часть родословной книги Волынской губернии. Родоначальником четвертой ветви был Игнатий Стефанович Грохольский, скарбник новогрудский (1680), а его потомки внесены в I часть родословной книги той же губернии. Есть еще две отрасли рода, восходящие к XVIII веку.

Таким образом, фамилия Грахолскайа образовалась как притяжательное прилагательное с суффиксом -ск-, указывающим на принадлежность роду или местности. Потомок человека с прозвищем Грахоль со временем получил фамилию Graholskaja, которая закрепилась в написании, отражающем местное произношение.