Фамилия Шемятовская — женская форма фамилии Шемятовский, а та, в свою очередь, принадлежит к обширному пласту русских фамилий, образованных от географических названий с помощью суффикса -ск-. Такие фамилии типичны для дворянства и духовенства, но в XIX веке распространились и среди других сословий, особенно на западе и юге России, а также в Беларуси и на Украине.

Основа фамилии — топоним Шемятово или Шемятов. На карте России и Беларуси встречаются деревни с таким названием, например, в бывшей Витебской губернии. Значит, предок носителя фамилии был либо помещиком, владевшим этим селом, либо выходцем оттуда — крестьянином или мещанином, которого прозвали по месту прежнего жительства. Второй вариант встречается чаще: при переписи населения за крестьянином закрепляли название родной деревни, превращая его в фамилию.

Корень «Шемят-» скорее всего восходит к личному имени или прозвищу Шемята. Это уменьшительная форма от древнерусского имени Шемяка, которое, в свою очередь, связывают с тюркским словом «шемяк» — «кушак», «пояс» (или, по другой версии, с глаголом «шеметь» — «шалить», «баловаться»). Наиболее известный исторический носитель этого имени — галицкий князь Дмитрий Шемяка, участник феодальной войны XV века. В народной этимологии имя Шемяка часто связывали с «шумом» и «мятежом», что, впрочем, не обязательно отражает реальное значение прозвища.

Таким образом, Шемятовская — это «та, что из Шемятова». Фамилия редкая, с прозрачной географической привязкой, и её носительницы могут с высокой вероятностью вести свой род из одного из небольших поселений на северо-западе России или в Беларуси. В отличие от более частотных фамилий на -ов, модель на -ский указывает на относительно позднее оформление — скорее всего, не раньше конца XVII — XVIII века, когда фамилии по названиям деревень стали массово закрепляться за крестьянами и мещанами.