Фамилия Уалерианова — один из тех редких случаев, когда исконно русская по форме фамилия образована от имени, которое в народном быту практически не встречалось. Её основа — полное церковное имя Уалериан, вариант канонического Валериан (от латинского valere — «быть здоровым, сильным»). В святцах это имя связано с несколькими раннехристианскими мучениками, но в крестьянской и купеческой среде дореволюционной России оно почти не использовалось: слишком книжное, «учёное». Поэтому Уалерианова — фамилия не массовая, а штучная, и её появление почти наверняка связано с духовным сословием.

В среде семинаристов и священников было принято давать фамилии по именам святых, часто в латинизированной или грецизированной форме. Так Валериан превращался в Уалериана (через церковнославянское написание). Выпускник духовной семинарии или академии, носивший имя Уалериан, мог получить фамилию Уалерианов (а его жена или дочь — Уалерианова). Суффикс -ов здесь стандартный, указывающий на принадлежность: «сын Уалериана» или «из рода Уалериановых». Женская форма фамилии закрепилась либо за дочерью, либо за вдовой, либо за женщиной, которая сама носила эту фамилию по мужу.

Интересна орфографическая особенность: начальное «У» вместо привычного «В». Это не ошибка и не народное искажение, а следствие строгой церковной традиции. В греческом и латинском написании имя начиналось с буквы, передававшей звук, близкий к «у» (Ualerianus). В русских святцах закрепилось именно Уалериан, а Валериан — это уже светская, русифицированная форма. Так что фамилия Уалерианова — прямой отпечаток не просто имени, а конкретного, книжного его варианта, который выдаёт духовное происхождение рода.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Валерианов встречается заметно чаще, но и он не входит в число распространённых. Уалерианова же — ещё более редкий вариант, и её носители, скорее всего, потомки либо самого семинариста, получившего фамилию при выпуске, либо священника, которому её дали «по имени святого». Географически такие фамилии разбросаны по центральным и северным губерниям России, где были сильны духовные школы, но точной локации нет из-за малочисленности.