Фамилия Шершелёва — женская форма фамилии Шершелёв, и её происхождение стоит искать в прозвище или мирском имени дальнего предка. Основа фамилии — «шершель» или «шершел», слово с очень узкой географией и неочевидной семантикой. Скорее всего, оно связано с диалектным глаголом «шерши́ть» или «шерша́вить» — делать шероховатым, ерошить, топорщить. В северных и сибирских говорах «шершель» могли называть человека с взлохмаченными волосами, неуживчивого или того, кто «ершится», спорит по пустякам. Прозвище давали по внешности или характеру — и оно закрепилось за родом.

Суффикс -ёв (после шипящего под ударением) — вариант фамильного суффикса -ев, который указывает на принадлежность: «Шершелёв» буквально значит «сын Шершеля». В русской ономастике такая модель — одна из самых распространённых, но именно с «ё» под ударением встречается реже, чем с «е» в безударной позиции. Это придаёт фамилии звуковую выразительность и сразу выделяет её среди похожих, например, Шершелевых (с ударением на второй слог).

Есть и другая, менее вероятная версия: в основе может лежать тюркское слово «шерш» или «шерше» — так в некоторых тюркских языках называют вид хищной птицы (возможно, чеглока или ястреба). Если предок получил прозвище за зоркость или хищный нрав, то фамилия могла возникнуть на южных или восточных окраинах Русского государства, где контакты с тюркским населением были плотными. Однако для этой гипотезы нет надёжных лексикографических подтверждений, и она уступает славянской версии по простоте и прозрачности.

Фамилия Шершелёва — редкая. Встречается преимущественно в центральных и северных областях России, но нигде не образует плотных гнёзд. В дореволюционных метрических книгах носители этой фамилии чаще всего значатся крестьянами или мещанами, что типично для фамилий, образованных от прозвищ без патронимического суффикса -ский. Сословной элиты среди Шершелёвых не было, а значит, фамилия сохранила народную, диалектную природу.

С точки зрения словообразования интересно, что фамилия не дала вариантов с мягким знаком (Шершельев) — вероятно, потому что основа «шершел» осознавалась как твёрдая. Ударение стабильно на последний слог: Шершелёва. В женской форме фамилия не склоняется по падежам, если речь о женщине (Елена Шершелёва, нет Елены Шершелёва), но в разговорной речи допустимо склонение по общему правилу.