Фамилия Лемьясев — редкий пример отчества, образованного от неканонической формы крестильного имени. В основе лежит имя Лемьян, которое представляет собой народный вариант имени Емельян (каноническая церковная форма — Емилиан). В русской простонародной среде имя Емельян нередко произносили как Лемьян — с утратой начальной гласной и перестановкой звуков, что дало и фамилию Лемьясев. Суффикс -ев указывает на принадлежность: Лемьясев буквально значит «сын Лемьяна».

Такая фонетическая переделка (так называемая протеза или метатеза) характерна для диалектов северных и центральных губерний России. Встречаются и параллельные формы: Емельянов (от полной формы имени), Емельянцев, а также Лемешев — но последняя фамилия чаще связана не с именем, а с прозвищем «лемеш» (соха, плуг). Лемьясев же однозначно восходит к личному имени.

Ономасты отмечают, что фамилии на -ев от имён, начинающихся на гласный, в народной среде часто «теряли» первый звук: не только Лемьян из Емельян, но и, например, Ларион из Иларион. Это указывает на глубокую народную этимологию, а не на книжную, церковную традицию именования. Носитель фамилии Лемьясев, скорее всего, происходил из крестьянской или мещанской среды, где имя Емельян было распространено, а его просторечная форма — привычна.

Географически фамилия тяготеет к Поволжью и Уралу. В переписях XIX века Лемьясевы встречаются в Симбирской, Казанской и Вятской губерниях. В современной России фамилия остаётся малочисленной, что делает её хорошим маркером для генеалогического поиска: круг предков узок, а регион происхождения — часто вполне определённый.