Фамилия Мелексетян — армянская по происхождению, и её разумно начинать разбирать с корня, а не с суффикса. Основа — «Мелексет». Это вариант армянского имени Мелкон (Мелконян) или, что вероятнее, более редкого имени Мелексе́т, которое восходит к древнееврейскому Мелхиседек. В библейской традиции Мелхиседек — царь и священник, имя означает «царь правды» или «мой царь — праведность». В армянском ономастиконе имя Мелексет встречается в виде Мехисе́т или Мелексе́т, особенно в западных диалектах и у армян, переселившихся из Западной Армении (исторические области Васпуракан, Багеш).

Суффикс «-ян» — показатель принадлежности или происхождения, армянский патронимический формант, соответствующий русскому «-ов» или «-ин». Он указывает на потомка человека, носившего личное имя Мелексет. Таким образом, Мелексетян — «из рода Мелексета», «сын Мелексета». Фамилия образована по стандартной армянской модели: личное имя + суффикс родства.

Географически фамилия Мелексетян тяготеет к армянской диаспоре, сформировавшейся после геноцида 1915 года. Многие носители фамилии — выходцы из Западной Армении (территория современной Турции), где имя Мелексет было более распространено, чем в Восточной Армении. В советское время фамилия фиксировалась в Армении, а также в России и Грузии, но всегда оставалась относительно редкой. По сравнению с массовыми армянскими фамилиями (Петросян, Арутюнян) Мелексетян встречается заметно реже, что говорит о локальном происхождении — от конкретного предка или небольшой родовой группы.

Словообразовательная модель прозрачна: корень «Мелексет» + суффикс «-ян». Ударение в фамилии, как правило, падает на последний слог — Мелексетя́н, что типично для армянских фамилий. Никаких спорных версий здесь нет: армянское происхождение и библейская основа имени не вызывают сомнений. Единственный нюанс — возможная вариативность написания в дореволюционных записях: Мелехсетян или Мелехсетов (в русифицированной форме), но современный стандарт — Мелексетян. Социальный контекст: предки носителя фамилии могли быть крестьянами или ремесленниками, но само имя Мелексет указывает на религиозную традицию в семье — имя давали в честь библейского персонажа, что типично для армян-христиан.