Фамилия Тиможинская — редкий случай, когда географическая привязка оказывается едва ли не важнее личного имени. Сама модель на -ская (женский вариант -ская) однозначно указывает на польское или западнорусское происхождение: так образовывали фамилии дворян и шляхты по названию имения или местечка. В русской традиции фамилии на -ский тоже встречались, но чаще у духовенства или выходцев из западных губерний.

Основа Тиможин- восходит к имени Тиможа — народной форме от Тимофей (греч. «почитающий Бога»). В польском и белорусском обиходе Тимофей превращался в Тиможа, Тимка, Тимош. Отсюда и возникло название деревни или хутора Тиможино (или Тиможин), владельцем которого был некий Тиможа. Уточним: фамилия Тиможинская — это не прозвище по отцу, а указание на место, откуда человек родом или которым владел. Скорее всего, первый носитель был помещиком, чья усадьба называлась «Тиможино», или крестьянином, переселившимся из этого села.

Примечательна редкость фамилии. В современных базах данных она почти не встречается, что говорит либо о полном исчезновении рода, либо о сильном изменении написания (например, в Тиможинский, Тиможинский). Правдоподобнее всего, что фамилия закрепилась на территории бывшего Великого княжества Литовского — в современной Беларуси или на западе Украины, где модель на -ский была массовой для шляхты, а имя Тимофей давало множество уменьшительных форм вроде Тиможа.

В отличие от однокоренных Тиможин (без суффикса -ск-), которые произошли напрямую от прозвища Тиможа, вариант Тиможинская подчёркивает именно связь с землёй. Если бы фамилия была образована от отчества, мы бы видели Тиможина (жена или дочь Тиможи). Но суффикс -ск- переводит фамилию в разряд «географических»: «из Тиможина». Вероятнее всего, в XVII–XVIII веках существовало мелкое имение Тиможино, владельцы которого и стали Тиможинскими.