Фамилия Валентирова — это женская форма фамилии Валентиров, которая встречается относительно редко. Её основа восходит к мужскому личному имени Валентин (от латинского valens — «сильный, здоровый»). В русской традиции фамилии на -ов/-ев образовывались от полных форм крестильных имён, но здесь мы видим нестандартный суффикс -иров, который указывает на иной путь происхождения.

Словообразовательная модель Валентиров — не типичная для русских фамилий. Обычно от имени Валентин образовывали фамилии Валентинов или Валентинский. Суффикс -иров характерен для фамилий, которые могли возникнуть в среде духовенства или в результате искусственного книжного творчества — например, при переводе фамилий из греческого или латинского в русскую форму. Вероятно, Валентиров — это семинарская фамилия, которую давали ученикам духовных училищ. Такие фамилии часто создавали от имён святых (святой Валентин) с добавлением латинизированного окончания, что должно было звучать более «учёно» и благородно.

Есть и более прозаическая версия: фамилия могла возникнуть от прозвища Валентир, которое, в свою очередь, произошло от искажённого произношения имени Валентин в говорах. Однако для русского языка такое окончание нетипично, и скорее всего, перед нами именно искусственная, «кабинетная» фамилия, распространённая среди выпускников духовных академий XIX века.

Географически фамилия Валентирова встречается в центральных регионах России, но не массово. Её носительницы — потомки тех, кто либо получил фамилию в семинарии, либо унаследовал её от отца-священника. В отличие от крестьянских фамилий, которые часто закреплялись за целыми деревнями, Валентировы — это, скорее, фамилия городского или церковного сословия.