Фамилия Пеленьо — редкая и необычная для русского слуха. Её происхождение, скорее всего, не связано с исконно славянскими корнями, а указывает на южноевропейские, в первую очередь итальянские, следы. В итальянском языке «реlеgnо» означает «паломник», «странник» или «чужеземец». В Средневековье так называли людей, совершавших паломничество к святым местам, либо тех, кто пришёл издалека. Таким образом, фамилия Пеленьо могла возникнуть как прозвище, данное пришлому человеку или богомольцу.

Однако встречается и другая версия, менее вероятная, но имеющая право на существование. В некоторых южнорусских и украинских говорах диалектное слово «пелень» или «пелена» могло означать что-то связанное с пеленой, покрывалом или даже с болотистой, топкой местностью (ср. «пеледина» — топь, болото). В этом случае фамилия образовалась бы от прозвища человека, жившего у болота или занимавшегося ткачеством. Тем не менее, итальянское происхождение выглядит убедительнее: суффикс «-ньо» (-gnо) типичен для итальянских фамилий, в то время как в русском языке такое окончание — исключительная редкость.

Фамилия Пеленьо не фиксируется в классических словарях русских фамилий (например, у Б. Унбегауна или В. Никонова), что подтверждает её нерусскую природу. Скорее всего, она появилась на территории бывшей Российской империи в результате миграции: возможно, её носителем был итальянец, осевший в России в XVIII–XIX веках, или выходец из средиземноморского региона, чья фамилия со временем адаптировалась к кириллическому написанию. Встречаются единичные случаи бытования фамилии Пеленьо в Краснодарском крае и Ростовской области — регионах, где исторически селились греки, итальянцы и другие народы южной Европы.

Что касается социального контекста, то итальянские фамилии, оканчивающиеся на «-о», в России чаще всего принадлежали людям творческих профессий (архитекторам, музыкантам, художникам) или ремесленникам. Паломник же в средневековой Италии — человек не бедный и уважаемый, поэтому прозвище могло закрепиться за родом, дав ему фамилию с оттенком почёта. Сегодня Пеленьо — фамилия крайне малочисленная, её носители в России, скорее всего, являются потомками тех самых переселенцев, сохранивших родовое имя в почти неизменном виде.