Фамилия Тимоня — один из тех случаев, когда суффикс говорит о происхождении едва ли не больше, чем корень. Окончание -я при основах на твёрдый согласный — редкая для русских фамилий черта, выдающая западнорусское или украинское влияние. В великорусской традиции от имени Тимофей (в народной форме Тимоха, Тимоша) образовали бы Тимонов или Тимохин. А вот Тимоня — это фамилия, которая застыла в форме прозвища или уменьшительного имени, не обрастая стандартным патронимическим суффиксом. Такие модели типичны для юго-западных земель бывшей Речи Посполитой, особенно для Беларуси и Правобережной Украины.

Основа фамилии — каноническое имя Тимофей, которое в народной речи дало множество сокращений: Тимоня, Тимоха, Тимка, Тима. Форма Тимоня образована с помощью суффикса -оня, характерного для ласкательно-уменьшительных имён (сравните: Степан — Степоня, Антон — Антоня). В XVI–XVII веках такое имя могло быть как самостоятельным прозвищем, так и внутрисемейным обращением. Ономаст Б. Унбегаун в «Русских фамилиях» отмечает, что фамилии на -я чаще всего встречаются среди украинских и белорусских, реже — среди польских, и почти никогда — среди северновеликорусских.

Есть и вторая, менее вероятная версия: связь с глаголом «тимонить» — в некоторых говорах так говорили о медлительном, вялом человеке. Однако эта гипотеза слабая, поскольку глагол редок и локально ограничен, а имя Тимофей было повсеместно распространено. Куда логичнее предположить, что предок носителя фамилии Тимоня — человек, которого в быту звали уменьшительным именем Тимоня, и это прозвище закрепилось за его потомками как родовое имя.

Географически фамилия тяготеет к западу. В переписях XIX века Тимоня чаще встречается в Могилёвской, Витебской, Киевской губерниях. Среди носителей могли быть и крестьяне, и мещане — фамилия не указывает на принадлежность к дворянству или духовенству, её носили люди разных сословий, объединённые лишь именем родоначальника. В современной России Тимоня — редкая фамилия, что делает её своеобразным маркером миграции с запада на восток в XIX–XX веках.