Фамилия Храмлёва — женская форма фамилии Храмлёв, и её происхождение не так очевидно, как может показаться на первый взгляд. Вопреки интуитивному желанию связать её со словом «храм», лингвисты чаще выводят основу из диалектного или просторечного глагола «храмлить» — то есть хромать, прихрамывать или делать что-то неловко, с трудом. В северных и сибирских говорах «храмля» называли человека с заметной хромотой или неуклюжей походкой. Слово это того же корня, что и «храмыхать» (ковылять), и родственно украинскому «храмати» (хромать). Таким образом, прозвище Храмля или Храмлё — это не про церковь, а про физический недостаток или манеру движения, которая бросалась в глаза окружающим.

Модель образования фамилии стандартна для русской ономастики: суффикс «-ёв» указывает на принадлежность («чей?»). Храмлёв — буквально «сын Храмли». Интересно, что в отличие от более частотных фамилий на «-ов» с ударением на корень (Храмов, Храмцов), здесь ударение падает на окончание: Храмлёва. Это характерно для фамилий, образованных от основ с беглой гласной или от прозвищ, которые в быту склонялись как существительные мужского рода с окончанием «-я» (Храмля → Храмлёв). Такая акцентологическая модель встречается реже, что делает фамилию заметной на фоне однокоренных.

Встречаемость фамилии Храмлёв (и Храмлёва) невысока, она относится к числу редких, но не исчезающих. По данным открытых телефонных справочников и баз переписей, её носители в основном сосредоточены в Центральной России и Поволжье, с отдельными гнёздами на Урале. Это косвенно подтверждает, что прозвище возникло в среде крестьян или посадских людей, где меткие бытовые характеристики закреплялись в качестве родовых имён. Сословная принадлежность предков, скорее всего, была простонародной: дворянские роды с такой фамилией в исторических документах не прослеживаются.

Стоит упомянуть и альтернативную, хотя и менее убедительную, версию. Некоторые исследователи допускают, что в основе могло лежать неканоническое имя Храм, образованное от названия культового здания. Однако такая практика — называть ребёнка в честь церкви — в русской традиции нехарактерна. Имена от «храма» встречаются единично, обычно в форме Храмов или Храмичев, и относятся скорее к семинарским (искусственным) фамилиям, которые давали выпускникам духовных училищ. Для Храмлёва же суффикс «-л-» и ударная флексия указывают на живое, разговорное происхождение, а не на книжное. Поэтому версия с хромотой остаётся основной.