Фамилия Селена — редкий случай в русском ономастиконе, где форма слова почти полностью совпадает с заимствованным женским именем. В отличие от подавляющего большинства русских фамилий, образованных от крестильных имён (Иванов, Петров) или прозвищ, Селена не имеет типичных фамильных суффиксов —ов, -ев, -ин, -ский. Это сразу указывает на её позднее происхождение, скорее всего — искусственное, книжное или иноязычное.

Основа фамилии — греческое Σελήνη (Селена), имя богини Луны в древнегреческой мифологии. В русскую культуру это имя проникло через литературу и теософию Серебряного века, а также через моду на античные имена в дворянской и разночинной среде в XIX — начале XX века. Фамилию Селена могли дать в семинариях: будущим священникам нередко присваивали фамилии по именам святых или античных персонажей, но в данном случае это имя языческой богини, что делает версию маловероятной для духовного сословия. Гораздо правдоподобнее, что фамилия возникла как русификация иностранной фамилии (например, итальянской Selena или французской Селэн) либо как псевдоним.

Вторая, более прозаичная версия — связь с диалектным словом «селень» или «селена» в значении «поселение», «жильё». В некоторых говорах русского севера так называли двор или усадьбу. Тогда фамилия Селена могла быть прозвищем человека, живущего на отшибе, или приезжего из дальнего села. Однако эта гипотеза слабая: в исторических документах такое прозвище не зафиксировано, а корень «сел-» гораздо чаще давал фамилии Сельский, Селянин, Селезнёв.

География фамилии размыта. Селена встречается в России единично, чаще — у русскоязычных в странах Балтии и в Украине, что указывает на возможное польское или еврейское происхождение (как вариант адаптации фамилии Селенский или Селеницкий). В польской ономастике есть фамилия Selena, которую могли носить переселенцы-католики.

Таким образом, фамилия Селена — либо позднее литературное заимствование, либо русифицированная иностранная фамилия. Её носители вряд ли происходят из крестьянской или купеческой среды допетровской Руси — скорее, это потомки людей с гуманитарным образованием, творческих профессий или переселенцев из западных губерний.