Основой фамилии Мартьянова послужило церковное имя Мартьян. Фамилия Мартьянова образована от личного имени Мартьян. Мартьян — произносительный вариант имени Мартиан или Мартиниан, которое образовано от латинского «марциус» - «посвященный богу войны Марсу» или «воинственный». В истории христианства известно 8 святых покровителей этого имени. Таким образом, потомок человека, обладающего именем Мартьян, со временем получил фамилию Мартьянова.