Фамилия Валерьянова — женская форма, а мужская, Валерьянов, встречается чаще. В основе лежит крестильное имя Валериан, которое пришло в русский язык из латыни через церковнославянскую традицию. Латинское Valerianus означает «из рода Валериев», а сам родовой корень valere переводится как «быть сильным, здоровым». Так что этимологически носитель фамилии — потомок человека по имени Валериан, и значение имени перешло на фамилию: «принадлежащий сильному, здоровому».

Модель образования простая и типичная для русских фамилий XIX века: к основе имени добавили патронимический суффикс -ов, а затем окончание -а для женского рода. Форма Валерьянова — притяжательное прилагательное, отвечавшее на вопрос «чья?»: дочь, жена или вдова Валерьянова. В быту так могли записать женщину, не меняя фамилию при замужестве, или же это была фамилия, данная по отцу.

Интересно, что написание с «ья» (Валерьянов) в дореволюционной России было нормой: имя Валериан часто писали через «i» и «я», следуя церковнославянской орфографии. После реформы 1918 года вариант с «е» (Валерианов) стал более распространённым, но форма с «ья» закрепилась в ряде семей как историческое написание. Это редкий случай, когда орфографическая архаика сохранилась в фамилии, а не в имени.

Сословно фамилия не указывает на дворянство или духовенство: Валериановы и Валерьяновы встречались и среди купцов, и среди мещан, и среди крестьян. Священники тоже могли получить такую фамилию при поступлении в семинарию — по имени святого Валериана. Но в крестьянской среде имя Валериан было нечастым, поэтому фамилия остаётся довольно редкой, без массовой географии. Основные очаги — центральные губернии России и Урал, куда имя проникло с церковными книгами.

Если сравнивать с однокоренными, то Валерианов — прямой аналог, а Валерин, Валериев и Валерий — более поздние или книжные варианты. Валерьянова стоит особняком именно из-за написания, которое для неподготовленного глаза звучит как «Валерьянка» — но это просто историческая норма, а не искажение.