Фамилия Шелюховская образована по самой распространённой для польской, украинской и западнорусской шляхты модели: от топонима (названия места) с помощью суффикса -ский/-цкий. Это указывает на то, что первый носитель фамилии владел или жил в населённом пункте с корнем «Шелюх-» или «Шелюхов-». Такие названия встречаются в Беларуси и на Украине — например, деревня Шелюхово или Шелюхи. Суффикс -овск- в данном случае типичен для восточнославянского варианта: он показывает принадлежность к чему-то (чьё? — Шелюхово), а затем переходит в фамилию (откуда? — из Шелюхова).

Основа фамилии — «Шелюх» — скорее всего, восходит к личному имени или прозвищу. В украинском и белорусском языке «шелюх» могло означать либо «кожух, тулуп» (уменьшительное от «шелюха» — старая овчинная шуба), либо быть вариантом имени «Шелуха» (от «шелушить» — чистить). Есть и более редкая версия: в некоторых говорах «шелюх» — это вид рыбы (пескарь или бычок). В любом случае, изначально так прозвали человека по характерной одежде, занятию или внешности, а уже от этого прозвища получил название хутор или деревня.

Женская форма фамилии на -ская исторически закрепилась за дворянскими родами Речи Посполитой. В Российской империи после разделов Польши такие фамилии часто указывали на принадлежность к мелкой шляхте — однодворцам или застенковой шляхте, которая владела землёй, но не имела крепостных. Поэтому предки Шелюховских, скорее всего, были не крестьянами, а землевладельцами-шляхтичами, жившими в одном поместье несколько поколений.

С точки зрения словообразования фамилия уникальна тем, что в ней сочетается редкий корень «шелюх-» с типичным шляхетским суффиксом. В отличие от массовых фамилий вроде Ивановский или Петровский, Шелюховская привязана к конкретному географическому гнезду — скорее всего, к территории современной Гродненской или Волынской области. Если искать однокоренные фамилии, то ближе всего Шелюхин (русская форма на -ин) и Шелюх (чистое прозвище без суффикса). Фамилия Шелюховский (мужской вариант) встречается редко и почти всегда указывает на ту же местность.