Фамилия Колюмичкин — редкий случай, когда корень слова почти полностью стёрт временем. Если отбросить фамильный суффикс -ин, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Колюмички), и уменьшительный суффикс -к- (Колюмичка — маленький или младший), остаётся основа «Колюмич». Именно она и представляет главную загадку.

Скорее всего, «Колюмич» — это народная, бытовая форма крестильного имени. Самое правдоподобное объяснение ведёт к имени Колумба (от латинского columba — «голубь»). В русских святцах это имя встречалось крайне редко, в основном в монашеской среде, но в просторечии оно могло трансформироваться до неузнаваемости: Колумб → Колум → Колюм → Колюмич. Уменьшительное «Колюмичка» звучало бы тогда как «голубок», «голубчик» — ласковое прозвище, которое закрепилось за человеком.

Вторая, менее вероятная версия отталкивается от диалектного глагола «колюмить» или «колюмничать» — в некоторых говорах так могли называть человека, который колобродит, путает следы или делает что-то несуразно. Но эта гипотеза слабее, так как следов такого глагола в авторитетных словарях русских говоров почти нет, а без них это просто догадка.

Фамилия явно недворянская и нестаринная. Модель образования на -ин с двойным уменьшительным суффиксом (-ич-к-) характерна для крестьянской и мещанской среды центральной России, особенно для регионов, где любили переделывать календарные имена на свой лад. Географически фамилия тяготеет к Поволжью и, возможно, к северным областям — именно там чаще встречаются подобные «окающие» и искажённые формы имён.

Однокоренных фамилий практически нет, что лишний раз подтверждает редкость исходного имени. Встречаются единичные варианты Колюмичев и Колюминов, но они, скорее всего, образованы от той же основы независимо друг от друга. Так что Колюмичкин — это «сын маленького Колюмича», а сам Колюмич, вероятно, был когда-то назван в честь святого голубя, чьё имя в народе перекроили до неузнаваемости.