Фамилия Шемятин образована по стандартной русской модели с помощью патронимического суффикса -ин, который указывает на принадлежность: «чей?» — сын Шемяты. В основе лежит прозвище или нецерковное имя Шемята. Вопрос в том, что оно означало.

Самая вероятная версия — связь с глаголом «шемя́ть» или «шемая́ть» (в диалектах — мять, комкать, давить). Шемятой в северных и центральных говорах могли назвать неуклюжего человека, который всё мнёт, или того, кто занимался разминанием чего-то (например, кож или глины). Параллель — глагол «шемелить» (делать небрежно, кое-как), но он менее распространён. Прозвище, скорее всего, не было комплиментарным: его давали за неловкость или за привычку мять вещи.

Менее убедительная гипотеза выводит Шемяту от тюркского имени Шемя (с ударением на последний слог) с уменьшительным суффиксом -ата. Однако для этого нет надёжных доказательств, и фамилия не имеет выраженной тюркской географии. В пользу славянского корня говорит и то, что в русских писцовых книгах XV–XVII веков встречаются прозвища Шемяка, Шемяга, Шемята — они явно одного гнезда. Самое известное — Шемяка (как в выражении «Шемякин суд»), и оно тоже, по одной из версий, восходит к «шемять» (тот, кто мнёт, гнёт, то есть криводушный судья).

Фамилия Шемятин редкая, её географическое ядро — северные и центральные области России, особенно Вологодская, Архангельская, Костромская губернии. В этих краях диалектная лексика сохранилась лучше, и прозвище Шемята было понятным. Значит, предок носителя фамилии — крестьянин или ремесленник из Русского Севера, получивший уличное имя за какую-то особенность характера или работы. Дворянских родов Шемятиных не зафиксировано — фамилия осталась в простонародной среде.