Фамилия Валюнина в своей основе содержит имя Валюня — это не самостоятельное имя, а результат цепочки сокращений от полного имени Валентин: сначала усечение до Вали, а затем добавление ласкательного суффикса -юн-. Такая модель словообразования (Валя → Валюня) типична для русской народной традиции: суффикс -юн- придаёт имени уменьшительно-ласкательный оттенок, который закрепился в бытовом общении.

Само имя Валентин восходит к латинскому valens — «сильный, крепкий, здоровый». В России это имя имело и женскую форму — Валентина, поэтому Валюня могло относиться как к мужчине, так и к женщине. Покровителем имени считается святой мученик Валент (Валентин), диакон Елийской церкви, который, по преданию, в преклонном возрасте прекрасно знал Священное Писание и пострадал за веру.

Особенность фамилии Валюнина — суффикс -ин, который указывает на принадлежность: «чей?» — Валюнин, то есть сын или дочь Валюни. Такие фамилии в русской среде чаще всего возникали в крестьянской и мещанской среде, где именовали по отцу или матери без отчества. Вероятно, предок носителей этой фамилии был человеком простого сословия, которого в быту звали Валюней, а его дети и внуки закрепили это прозвание как родовое.

В отличие от фамилий на -ов/-ев, образованных от полных имён или прозвищ с твёрдой основой, Валюнина демонстрирует более редкий случай: основой послужила ласкательная форма имени, что делает фамилию «домашней» по происхождению — она могла закрепиться в конкретной семье, где Валюню знали именно под этим именем.