Фамилия Шимонелис почти наверняка литовского происхождения. Об этом говорит её характерный суффикс -елис, который в литовском языке является уменьшительным или патронимическим (указывающим на принадлежность). В русской среде такие фамилии часто русифицировали, меняя окончание, но Шимонелис сохранила исходную литовскую форму, что делает её довольно редкой даже на фоне других балтийских фамилий.

Основа фамилии — мужское имя Шимон, литовский вариант библейского имени Симеон (в русской традиции — Семён). Это имя в Литве было распространено издавна, как в католической, так и в православной среде. Таким образом, фамилия Шимонелис буквально означает «маленький Шимон» или «сын Шимона». По модели образования она близка к русским фамилиям на -ов/-ев (Семёнов), но использует другую, уменьшительно-родственную конструкцию, типичную для литовской ономастики.

Вероятнее всего, фамилия закрепилась за крестьянским или мещанским родом в Литве или в исторической Жемайтии, где были сильны традиции литовского языка и католической веры. Носители фамилии Шимонелис — это потомки человека по имени Шимон, которого в своей общине, возможно, отличали по возрасту или росту (отсюда уменьшительный оттенок). Встретить такую фамилию сегодня можно не только в Литве, но и среди потомков литовских переселенцев в России, Польше, а также в эмигрантских общинах США и Латинской Америки.