Фамилия Шилимиов — одна из тех, где письменная форма сильно расходится с произношением. Если читать её так, как слышится, получается Шилими́ов, но на деле ударение, скорее всего, падает на второй слог: Шили́миов. Эта особенность — первая подсказка к происхождению.

В основе фамилии лежит прозвище или неканоническое имя Шилим. Слово «шилим» в русских говорах многозначно. В тверских и псковских диалектах так называли беспокойного, суетливого человека, непоседу. В других областях «шилим» — это растение (щавель) или рыба (уклейка). Но самая вероятная версия связана с тюркскими языками. «Шилим» могло быть вариантом имени Шелим — производным от тюркского «шелим», что означает «здоровый», «крепкий», «сильный». Такие имена были распространены в среде служилых татар и выходцев из Золотой Орды, которые вливались в русское дворянство и казачество.

Модель образования — типичная «русская»: к основе Шилим добавили суффикс -ов. Это указывает на то, что родоначальник (человек по прозвищу Шилим) был главой семьи. Позже его потомков в документах записывали как «Шилимовы дети», а затем и просто Шилимовы. Форма Шилимиов — это более редкий, «растянутый» вариант, который мог возникнуть из-за особенностей местного произношения или ошибки писаря: вместо Шилимов написали Шилимиов, и так закрепилось.

Географически фамилия редкая. Её следы ведут в регионы, где смешивались славянские и тюркские традиции именования: Поволжье, Урал, южные казачьи области. Встречается она и в несколько изменённом виде — Шилимов, — что подтверждает связь с одним корнем.

Кем мог быть предок Шилимиов? Скорее всего, вольным крестьянином, казаком или мелким служилым человеком. Прозвище Шилим (в значении «крепкий») давали не за род занятий, а за физическую стать или характер. Если же опираться на диалектное «шилим» — непоседа, то перед нами человек с живым, беспокойным нравом. Никаких следов дворянского титула или принадлежности к высшим сословиям эта фамилия не несёт — она из народной толщи.