Фамилия Сидимирова — женская форма мужской фамилии Сидимиров, а та, в свою очередь, образована от прозвища или имени Сидимир. Это редкая модель, где основа сращена из двух частей: глагольной «сиди» (от «сидеть») и именной «-мир» (от «мир» или «мирный»). Такие составные прозвища — «Сидимир», «Сидемир» — встречались в древнерусской антропонимии и могли означать «сидящий в мире», то есть человек мирный, оседлый, не воинственный. В отличие от привычных фамилий на -ов/-ев, образованных от крестильных имён, эта фамилия явно восходит к мирскому имени-прозвищу, которое давалось по характеру или образу жизни.

Суффикс -ов в основе Сидимиров указывает на принадлежность: «чей?» — Сидимиров, то есть сын или потомок Сидимира. Поскольку фамилия редкая и неславянская по звучанию для русского уха, её могли записывать в документах с искажениями, но исходная форма устойчива. География бытования фамилии Сидимиров/Сидимирова, судя по открытым данным, тяготеет к югу России и Поволжью, где встречаются схожие фамилии с глагольным корнем (например, Сидоров — но там основа от имени Сидор, а здесь уникальная модель).

Сравнение с однокоренными фамилиями (Сидимин, Сидемиров, Сидоров) показывает, что Сидимирова стоит особняком: в ней нет суффикса -ин, характерного для фамилий от имён на -а/-я, а есть -ов, что типично для прозвищных основ. Носительница этой фамилии могла происходить из крестьянской или мещанской среды, где подобные прозвища были распространены, но точных сословных данных нет. В целом, фамилия Сидимирова — живое свидетельство древнерусской традиции давать человеку имя-характеристику, которое спустя века закрепилось в роду.