Фамилия Марсянова — женская форма, но разговор о ней всегда начинается с мужского варианта Марсянов. В русской традиции фамилии на -ов/-ев образуются от прозвищ или имен, оканчивающихся на согласный или -о/-е. Основа здесь — Марсян, и это нестандартный случай. В отличие от привычных Матвеев, Петров или Степанов, где корень — каноническое крестильное имя, Марсян выглядит как производное, а не как исходная форма.

Скорее всего, Марсян — это усеченная или народная версия имени Маркел (Маркеллиан) или Мартиниан. В просторечии такие имена часто сокращали: Маркел превращался в Марся, а с добавлением суффикса -ан получалось Марсян. Суффикс -ан в русских фамилиях встречается реже, чем -ин или -ов, и обычно указывает на прозвищное происхождение: так могли называть человека по какой-то характерной черте или по отцу. Но здесь, вероятнее, это именно разговорная форма церковного имени.

Есть и другая версия, более редкая. В некоторых говорах «марся» или «марсян» могло быть прозвищем, связанным с поведением или внешностью, но надежных диалектных источников под это слово нет. Поэтому версия с именем Маркел выглядит убедительнее: она объясняет и суффикс, и то, почему фамилия не массовая, а встречается точечно.

Географически фамилия Марсянов (и Марсянова) тяготеет к Поволжью и Уралу, особенно к Татарстану и Башкортостану. Это косвенно подтверждает, что носители — потомки русских крестьян или мещан, которые переселялись на восток в XVIII–XIX веках. Среди дворянства или духовенства фамилия не фиксируется, что указывает на ее крестьянско-мещанские корни.

В написании фамилии есть одна особенность: ударение, скорее всего, падает на второй слог — Марся́нова, хотя в устной речи иногда смещается на первый. Это не ошибка, а вариант, свойственный фамилиям с редкой основой. Если сравнивать с однокоренными, то Марсянов стоит в одном ряду с Маркеловыми и Мартьяновыми, но последние образованы от полной формы имени Мартьян (Мартиниан), а Марсянов — от более краткой.