Фамилия Шурмелев образована от прозвища или нецерковного имени Шурмель, которое, скорее всего, восходит к глаголу «шурметь» — шуметь, производить шорох, гудеть. В русских говорах «шурма» или «шурмак» могли называть человека беспокойного, суетливого либо того, кто говорит невнятно, «шуршит» себе под нос. В отличие от более прозрачных по смыслу фамилий вроде Шумов или Шумилин, корень «шурм-» встречается реже и имеет отчётливый диалектный оттенок, что позволяет предположить происхождение носителей из северных или северо-западных областей России, где такие глагольные формы фиксировались этнографами.

Модель образования типична для русских фамилий: суффикс -ев присоединяется к основе, оканчивающейся на мягкий согласный (Шурмель — Шурмелев). Это указывает на то, что предок носителя фамилии был известен в своей общине именно под этим прозвищем, а его дети и внуки получили фамилию по отцу — «чей?» — Шурмелев сын. В документах XVI–XVII веков подобные прозвища встречаются в писцовых книгах, хотя сама фамилия Шурмелев не принадлежит к числу распространённых: она не фиксируется в боярских списках и не связана с известными дворянскими родами, что говорит о её крестьянском или посадском корне.

Существует и менее вероятная версия, связывающая основу с тюркским словом «шурма» (замешательство, путаница) или с немецким Schurmel (от schürmen — защищать), но она не подкреплена ни географией бытования фамилии, ни историческими данными: подавляющее большинство носителей Шурмелевых — русские, и фамилия встречается преимущественно в центральных и северных регионах. Таким образом, наиболее правдоподобно, что первый Шурмель был человеком с живым, шумным нравом или, наоборот, тем, кого прозвали за манеру говорить тихо, «шуршаще».

На сегодняшний день фамилия остаётся редкой, её нельзя назвать исчезающей, но она и не получила массового распространения за пределами нескольких областей. Встречаются варианты написания с одной «л» — Шурмелов, что могло возникнуть из-за упрощения в произношении или ошибок в документах, однако исходная форма Шурмелев — единственно верная с точки зрения словообразования.