Она образована от прозвища Шлем, которое восходит к нарицательному «шлем» - «защитный головной убор русского воина». Таким образом, прозвище Шлем относится к так называемым «профессиональным» именованиям, указывающим на род деятельности человека. Можно предположить, что основатель рода Шлеменковых был воином, либо занимался добычей руд. Таким образом, потомок человека, обладающего прозвищем Шлем, со временем получил фамилию Шлеменков.