Фамилия Лемясева — редкий случай, когда географический разброс помогает определить её вероятное происхождение. Она сосредоточена в Поволжье, особенно в Мордовии и соседних областях, и это ключ к разгадке.

Словообразовательная модель проста: основа «Лемяс-» плюс суффикс -ев- (женская форма — Лемясева). Суффикс указывает на то, что фамилия образована от прозвища или имени отца, оканчивающегося на согласный или -й. Сама основа, скорее всего, восходит к мордовскому (эрзянскому или мокшанскому) слову «лембя» или «лямбя» — «тёплый». В эрзянском языке есть слово «лембе» (тепло), а в мокшанском — «лямбе». Прозвище Лемяс, от которого пошла фамилия, могли дать человеку с мягким, добрым, «тёплым» характером, либо так называли выходца из более южных, тёплых мест.

Менее вероятна, но возможна связь с русским диалектным глаголом «лемясить» (в некоторых говорах — «мямлить», «говорить невнятно»). Однако мордовская версия убедительнее: ареал фамилии совпадает с территорией расселения мордвы, а суффикс -ев- в русской фамилии от иноязычной основы — обычное дело (ср. Князев, Царёв, но от тюркских или финно-угорских корней).

Фамилия недворянская. Её носители — скорее всего, крестьяне или посадские люди, получившие фамилию в XIX веке при переписях. Правописание устойчивое: через «е» (Лемясев, а не Лемясёв), что подтверждает ударение на второй слог — Лемя́сева. Встречается вариант с одной «с» (Лемясева), но он ещё реже.