Фамилия Шеменин — одна из тех, где корень не лежит на поверхности, а суффикс сразу выдаёт способ образования. В ней нет уменьшительного суффикса или притяжательного окончания вроде -ов/-ев, зато есть -ин, который в русских фамилиях указывает на принадлежность: «чей?» — Шеменин, то есть сын или потомок Шемени.

Основа — Шеменя. Это древнерусское нецерковное имя или прозвище. В старину «шемяга» или «шемяка» означало драчуна, забияку, человека, который «шемится» — лезет в драку, буянит. В словаре Даля «шемить» значит «бить, колотить», а в некоторых говорах — «гнуть, мять». Шеменя — тот, кто дерётся, ломает, скандалит. Имя Шемяка хорошо известно по истории: князь Дмитрий Шемяка, участник междоусобной войны XV века. Его прозвище стало нарицательным, и фамилии Шемякин, Шемяков, Шеменин — из того же гнезда.

Фамилия Шеменин — русская, северо-восточного типа, характерная для Вятки, Пермской губернии, Архангельской области. Там суффикс -ин встречается чаще, чем -ов, потому что в основе часто лежали имена и прозвища на -а/-я. В переписях XVII–XVIII веков Шеменины встречаются среди крестьян и посадских людей. Дворянских родов с такой фамилией нет — это фамилия простого сословия.

Интересная деталь: ударение в фамилии плавающее. В одних семьях говорят Шеме́нин, в других — Ше́менин. Первый вариант логичнее: ударение падает на суффикс, как в большинстве фамилий на -ин (Петин, Фомин). Второй вариант — влияние диалекта или случайная перестановка ударения в быту.

Если сравнивать с однокоренными, то Шемякин распространён шире, а Шеменин — более редкая, локальная форма. По сути, это тот же корень, но с другим суффиксальным оформлением: не -як, а -еня. Такое чередование встречается в народной антропонимии: ср. Гуляка — Гуленя, Бродяга — Броденя. Шеменин — не «сын Шемяки», а «сын Шемени», то есть прозвище могло звучать по-другому: не Шемяка, а Шеменя.

Коротко: предки носителя фамилии — скорее всего, крестьяне или ремесленники Русского Севера, а прозвище родоначальника указывало на крутой нрав или склонность к драке. Никакой тайны, только живая история языка.