Фамилия Шишимина — женская форма фамилии Шишимина, но в быту чаще всего так называют женщину, а в официальных документах мужчина будет Шишимин. Разбирать стоит мужской вариант, так как именно от него образована женская форма через суффикс -а.

Основа фамилии — прозвище Шишима. В русских говорах, особенно северных и сибирских, «шишима» — это нечистая сила, чертёнок, бесёнок. Слово родственно «шиш» — в народной демонологии так называли мелкого беса, проказливого духа. В переносном смысле прозвище Шишима могли дать человеку юркому, непоседливому, хитрому или тому, кто любил подшутить, напроказничать, как мелкий бес.

Модель образования простая: прозвище на -а + патронимический суффикс -ин, указывающий на принадлежность («сын Шишимы»). Такая модель типична для северных и центральных регионов России, где фамилии на -ин широко распространены.

В ономастических словарях (например, в работах В. А. Никонова) фамилии с основой «шиш-» обычно связывают именно с демонологической лексикой, а не с профессией или географией. Альтернативная версия — от диалектного «шишить» (шептать, нашёптывать), но она менее убедительна: прозвищное значение «бесёнок» более распространено и встречается в письменных источниках XVII–XVIII веков.

Фамилия редкая, встречается в основном в центральных областях России, в частности в Рязанской и Тамбовской губерниях, а также в Сибири, куда переселенцы принесли северные говоры. Известных исторических носителей с такой фамилией нет, что типично для прозвищных фамилий из низших сословий — крестьян и посадских людей.