Фамилия Семьяонов — редкий случай, когда написание прямо указывает на путь, которым шло её образование. В ней отчётливо видна основа «Семья» и суффикс «-онов». Если бы фамилия была образована от имени Семён, мы бы увидели форму «Семёнов» или, в старом написании, «Семенов». Но здесь корень другой — «семья». Скорее всего, предка прозвали Семьёй за то, что он был главой большого рода, многодетным отцом, или, напротив, за то, что жил отдельно, «своей семьёй», в отличие от холостяков. Прозвища, связанные с семейным положением, в русской среде были распространены: Бобыль, Холостяк, Семьянин.

Суффикс «-онов» (а не более частотный «-ов») встречается в северных и центральных говорах, где ударение в фамилиях нередко смещалось на суффикс: Семья́онов, а не Семьяо́нов. Этот же суффикс мы видим в фамилиях типа Мартынов, Платонов, где ударение падает на «о». Таким образом, Семьяонов — это патроним (или, точнее, матроним от прозвища), означающий «сын Семьи».

В документах XVII–XVIII веков фамилии с основой «Семья» почти не встречаются — это указывает на её позднее, возможно, крестьянское происхождение из среды, где прозвища записывали «на слух», без привязки к церковному календарю. В отличие от фамилии Семёнов, которая встречается повсеместно и восходит к крестильному имени, Семьяонов — фамилия редкая, локальная. Её носители, скорее всего, жили в Вологодской, Костромской или Архангельской губерниях, где суффикс «-онов» был типичен, а прозвища от бытовых понятий — обычным делом.