Фамилия Гроян — одна из тех, где на первый взгляд очевидная основа таит сюрприз. Если судить по окончанию, она похожа на множество русских фамилий (Троян, Дроян), но на самом деле её корни почти наверняка не славянские, а южноевропейские.

Самый вероятный источник — молдавская или румынская фамилия Groian. В румынском языке слово «gros» означает «толстый», «крупный». Суффикс «-ian» (вариант «-ean») в румынской ономастике образует фамилии по тому же принципу, что и русское «-ов»: указывает на принадлежность к роду. Таким образом, Гроян — это «сын (или потомок) Гроса», то есть человека с прозвищем Толстяк или Крупный. В Молдавии и на юго-западе Украины (Одесская, Черновицкая области) эта фамилия встречается до сих пор, причём в написании как «Гроян», так и «Гроян».

Есть и вторая версия, более редкая и спорная. В некоторых говорах русского юга слово «грой» означало «грязь», «слякоть» или «топкое место». От него могли образовать прозвище Грой, а от него — фамилию Гроян с помощью редкого суффикса «-ян» (аналог «-ин»: «чей?» — «Гроянов сын»). Но эта гипотеза слабее: во-первых, слово «грой» почти вышло из употребления, во-вторых, для русского словообразования типичнее было бы «Гроев» или «Гроянов», а не «Гроян».

Фамилия Гроян не имеет отношения к древнегреческой Трое, как иногда думают. Это случайное звуковое совпадение: ударение в фамилии падает на второй слог (Гро-Я́н), а в названии города — на первый (Тро́я). Скорее всего, предки носителей этой фамилии были крестьянами или ремесленниками из Бессарабии или Поднестровья, и прозвище досталось им по внешнему признаку — дородности или росту.