Фамилия Омеляьн — на первый взгляд кажется опечаткой или редким вариантом написания. Скорее всего, перед нами искажённая или диалектная форма фамилии Омельян, которая восходит к каноническому имени Емельян (церковное Эмилиан). В русской народной среде имя Емельян произносили как Омельян — через «о» в начале, что характерно для акающих говоров. Соответственно, фамилия Омельян (или Омельянов) образована от этого обиходного варианта. Вариант с мягким знаком на конце — Омеляьн — мог возникнуть из-за ошибки в документах или как попытка передать произношение, где «н» смягчается.

Словообразовательная модель здесь простая и распространённая: имя Омельян (из Емельян) → фамилия без суффикса, то есть по сути «второе имя» в форме притяжательного прилагательного, застывшего в именительном падеже. В русской ономастике такие фамилии встречаются реже, чем на -ов или -ин, но они есть — например, Коваль, Гончар, а также от имён: Иван, Степан, Омельян. Суффикс -н на конце — это не фамильный суффикс, а часть основы имени (Омелья-н). Фактически фамилия Омеляьн — это прямое, без изменений, использование народной формы имени в качестве прозвища или фамилии.

Если же написание Омеляьн не случайно, а отражает местное произношение, то это может указывать на южнорусское или украинское влияние. В украинском языке имя Емельян звучит як Омелян, и фамилия Омелян (без мягкого знака) там обычна. Мягкий знак в конце — черта, которая могла появиться при русификации: чтобы передать мягкое «н» (как в слове «олень»), но на письме закрепилась странная форма с «ь» перед «н». Возможно, это результат канцелярской ошибки XIX века, когда писарь записал фамилию на слух, а потом исправлять не стали.

Географически фамилии Омельян, Омельянов, Омельяненко распространены на юге России, в Белгородской, Воронежской, Ростовской областях, а также на Украине. Вариант Омеляьн — исключительно редкий, и его носители, скорее всего, потомки крестьян или мещан, получивших фамилию по имени отца. В сословном отношении — это фамилия бывших крепостных или однодворцев, где имя давали в честь святого Эмилиана (память 8 августа по старому стилю), но в быту использовали простонародную форму.