Фамилия Валерианов — одна из тех, что образована прямо от полной формы крестильного имени, минуя уменьшительные варианты. Основа — мужское имя Валериан, которое в святцах восходит к латинскому Valerianus — «родом из рода Валериев». Римский родовой номен Valerius, в свою очередь, связывают с латинским глаголом valere — «быть сильным, здоровым, крепким». Так что в смысловом ядре фамилии лежит значение «сын сильного» или «потомок Валериана».

Словообразовательная модель здесь прозрачна: суффикс -ов (фонетический вариант -ев после мягкого согласного) присоединился к основе Валериан-. Это типичный патроним — отчество, застывшее в фамилии. В отличие от фамилий на -ин (от основ на -а/-я), форма Валерианов указывает, что имя отца было именно Валериан, а не, скажем, Валера или Валя. Такие «полные» патронимы встречаются реже, чем образованные от обиходных форм, и часто свидетельствуют о книжном, церковном происхождении записи.

Фамилия не относится к массовым, и её география довольно размыта. Встречается в среде потомков духовенства: имя Валериан было распространено в семинарской среде, где любили давать детям «звучные» латинизированные имена. Однако нельзя исключать, что фамилия могла возникнуть и в крестьянской или мещанской среде — если в семье почитали святого Валериана (например, мученика Валериана, память 4 мая по старому стилю). В любом случае, это фамилия-отчество, которая прямо говорит: предка звали Валерианом, и это имя не сократили в быту до привычного «Вали».

Интересно, что у фамилии есть однокоренные «дублёры»: Валериановский (с суффиксом -ский, характерным для дворянских и семинарских фамилий) и редкая форма Валерианычев (с суффиксом -ычев, от уменьшительного Валерианыч). Сравнение с ними показывает, что Валерианов — наиболее прямая и «простая» по происхождению форма, без сословных или книжных усложнений.