Фамилия Вялышевы образована от прозвища Вялыш, которое имеет два основных толкования. Первое лежит на поверхности: Вялыш — непроворный, медлительный, сонный человек, то есть тот, кого называли «вялым». Второе значение связано с рыболовным промыслом: Вялышем могли прозвать рыбака, который занимался вялением рыбы. В этом случае прозвище указывает на род занятий предка и относится к «профессиональным» именованиям.

Фамилия построена по самой распространённой в русском языке модели: основа Вялыш- плюс суффикс -ев. Суффикс -ев, а не -ов, появился из-за того, что основа заканчивается на шипящий звук «ш». Такая словообразовательная схема типична для центральных и северных регионов России. Форма Вялышевы — множественное число, указывающее на род или семью в целом.

Интересно, что прозвище Вялыш могло быть не только личной характеристикой, но и «обережным» именем. В древнерусской традиции ребёнку иногда давали имя с отрицательным значением, чтобы отвести от него злые силы: назовут Вялым — вырастет бойким и здоровым. Однако эта версия менее вероятна, чем две основные, так как прозвище чаще закреплялось за взрослым человеком по его реальным качествам или занятиям.

Фамилия Вялышев — редкая; в современных справочниках она почти не встречается среди дворянских или купеческих родов, что указывает на её крестьянское или посадское происхождение. Встречается она преимущественно в Поволжье и на севере европейской части России, где рыбный промысел был традиционным занятием. Точное время возникновения фамилии установить сложно, но, судя по суффиксу, она оформилась не позднее XVII–XVIII веков, когда фамилии начали массово закрепляться за крестьянскими семьями.