Фамилия Грохольцева — хороший пример того, как редкое звучание часто скрывает не экзотическое происхождение, а просто неочевидную словообразовательную цепочку. В основе, скорее всего, лежит не «грохот», а прозвище или имя, образованное от глагола «грохать» в значении «сильно ударять, стучать» или, в диалектах, «громко смеяться». Суффикс -ольц- в данном случае — нестандартный, но не уникальный для русских фамилий. Он мог появиться как вариант более привычного -ец- под влиянием местного говора или как часть прозвища, которое уже имело такую форму (Грохолец — человек с громким голосом или тяжёлой походкой). Затем к основе Грохольц- добавился стандартный патронимический суффикс -ев-, указывающий на принадлежность: «чей?» — Грохольцев. Женская форма Грохольцева, соответственно, означает «дочь или жена Грохольцева».

Версия о польском или белорусском следе тоже имеет право на существование. В этих языках «грох» — не только звук, но и горох, а «грохоль» могло быть прозвищем торговца или любителя гороха. Однако русская огласовка фамилии с полногласием -оло- (Грохольцев, а не Грохлев) и типичный суффикс -ев склоняют к мысли, что фамилия формировалась на великорусской почве, возможно, в южных или западных губерниях, где влияние польского было сильнее, а диалектная лексика смешивалась.

Фамилия очень редкая. В дореволюционных справочниках и современных телефонных книгах она встречается единично, преимущественно в центральной России и Поволжье. Это говорит о том, что род мог быть небольшим, возможно, из однодворцев или государственных крестьян, а не из дворянства (в родословных книгах Грохольцевы не значатся). Интересно, что фамилия могла возникнуть и как «кабинетная» — искусственная, данная в семинарии или при переписи, но для этого она слишком бытовая и звуковая, а не книжная. Перенос ударения на второй слог (Грохо́льцева) — современная тенденция, исторически вернее ударение на первый (Гро́хольцева), по аналогии с прозвищем.