Фамилия Вяхирева — женская форма фамилии Вяхирев, и в её основе лежит прозвище, связанное с миром природы. Корень здесь — «вяхирь», так в русских говорах называют лесного голубя, витютня (Columba palumbus). Птица крупная, заметная, с характерным воркованием, и прозвище Вяхирь могли дать человеку за сходство с ней: возможно, за медлительность, важную походку, глуховатый голос или даже за любовь к спокойной, размеренной жизни. В некоторых диалектах слово «вяхирь» имело и переносное значение — так могли назвать простоватого, нерасторопного человека, но без резко отрицательного оттенка.

Фамилия образована по типичной восточнославянской модели: от прозвища Вяхирь через притяжательное прилагательное с суффиксом -ев (Вяхирев, то есть «сын Вяхиря»). Суффикс -ев, а не -ов, указывает на основу на мягкий или шипящий согласный (рь). Такая модель преобладала в центральных и северных регионах России, но фамилия встречается и на юге, особенно в казачьих областях, где прозвища от названий птиц были очень распространены.

В словаре русских фамилий Б. О. Унбегауна «Вяхирев» не упоминается, но фамилия фиксируется в ономастических работах по донским и кубанским говорам. Встречается также вариант Вяхиров — с суффиксом -ов, что типично для основ на твёрдый согласный (если прозвище осмыслялось как Вяхарь или Вяхер). Однако именно форма Вяхирев/Вяхирева более распространена и лингвистически точнее.

Интересно, что фамилия сохранила архаичное ударение: Вя́хирев, а не Вяхи́рев. Это указывает на старую акцентную норму, когда ударение в фамилиях от прозвищ часто падало на корень, а не на суффикс. В некоторых регионах, особенно в Поволжье, фамилию могли произносить и с ударением на второй слог — это результат позднейшего выравнивания под общую модель.

Среди однокоренных фамилий — Вяхорев, Вяхрев, Вяхов. Все они восходят к тому же диалектному слову «вяхирь», но с разными фонетическими изменениями. Говорить о дворянском или крестьянском происхождении фамилии Вяхирева сложно: прозвища от названий птиц давали людям самых разных сословий, и фамилия эта, скорее всего, демократическая, крестьянская или мещанская, без привязки к знатному роду.