Фамилия Шеломихин звучит массивно и архаично, и это не случайно: она образована от прозвища или имени, а не от «профессиональной» основы вроде кузнеца или мельника. Её ядро — слово «шелом», древнерусское название шлема. В старину «шеломом» называли не только боевой головной убор, но и любую выпуклую крышу, купол, а также — в переносном смысле — голову. Человек по прозвищу Шелом мог получить его за характерную форму головы, за привычку ходить в высоком головном уборе или, что реже, за мастерство кузнеца-оружейника, делавшего шлемы.

Дальше вступает в силу редкая словообразовательная модель. Прозвище Шелом перешло в фамилию через суффикс -ихин. В русской ономастике суффикс -ихин указывает на принадлежность женщине: чья? — Шеломихина, то есть жена или вдова Шеломихи. Но сам «мужской» вариант — Шеломиха — это не фамилия, а прозвищное имя, образованное от Шелом с помощью суффикса -их(а). Такая форма (например, Шеломиха) в XVI–XVII веках могла обозначать человека по характерному признаку, но с оттенком «жена Шелома» или просто как ласкательно-уничижительное производное. Сама фамилия Шеломихин — это уже «сын Шеломихи», то есть потомок человека, которого в быту звали Шеломихой.

Географически фамилия тяготеет к северным и центральным регионам России — Вологодчине, Костромской, Кировской областям, где были сильны архаичные прозвищные формы на -их(а) и -ихин. В этих краях «шелом» могло быть не только прозвищем, но и мирским именем: в дохристианской традиции имя Шелом давали ребенку как оберег, связывая с защитой и крепостью. Поэтому предки Шеломихиных, скорее всего, были вольными крестьянами или посадскими людьми, а не дворянами — фамилии на -ихин редко встречаются в родословных книгах знати.

Любопытная деталь: в современных базах данных фамилия Шеломихин встречается в разы реже, чем однокоренные Шеломов, Шеломовский или Шеломахин. Редкость суффикса -ихин делает её отличным маркером того, что родословная, вероятно, начиналась в конкретной деревне или волости, где такое прозвище закрепилось за целой семьёй. Если искать корни, стоит обратить внимание на переписные книги XVII века по Устюжскому или Вологодскому уездам — именно там «Шеломихи» могли быть записаны в качестве дворовых или крестьян.