Фамилия Тимянская — женская форма фамилии Тимянский, и её происхождение стоит искать в польско-украинском пограничье. Суффикс -ский/-цкий указывает на дворянское или шляхетское происхождение: в Речи Посполитой такие фамилии получали владельцы земель или выходцы из знатных родов. Однако со временем они распространились и среди других сословий, особенно на западе современной Украины и в Беларуси.

Основа фамилии — Тимо́ или Тимя́. Это может быть производное от канонического имени Тимофей (греч. «почитающий Бога») в его уменьшительной форме. В украинских и белорусских говорах имя Тимофей сокращали до Тимо, Тимко, а суффикс -ян- (Тимян-) характерен для западнорусских и польских диалектов: так образовывали «сыновьи» прозвища. То есть Тимянский буквально — «потомок Тимы» или «принадлежащий роду Тимы».

Есть и вторая версия, менее распространённая: связь с топонимом. В Польше и на Западной Украине встречаются деревни с названием Тимяны или Тимяне (например, в Мазовецком воеводстве). Переселенцы из таких мест нередко брали фамилию по названию родного села — Тимянский. В таком случае фамилия указывала не на имя предка, а на географическое происхождение.

Что касается написания: вариант Тимянская с двумя «н» — норма для русского языка, где суффикс -ск- присоединяется к основе на -ян. В польском оригинале фамилия могла выглядеть как Tymiański, и там двойное «н» тоже сохраняется. Встречается и редкая форма Тимянска, но она нехарактерна для русской традиции.

В социальном плане носители фамилии Тимянская в XIX веке чаще всего фиксировались среди мелкой шляхты Волынской, Подольской и Киевской губерний, а также среди крестьян-однодворцев, которые сохранили память о дворянских корнях. Сегодня фамилия встречается в основном в западных областях Украины, в Польше и среди потомков эмигрантов в США и Канаде. Точных данных о знаменитых носителях нет, но это не редкость для фамилий, которые не попали в столичные родословные книги.