Фамилия Засимский образована по самой распространенной в восточнославянской ономастике модели — с помощью суффикса -ский, который указывал на принадлежность к месту или роду. В основе фамилии лежит топоним — название населенного пункта Засимье или Засима. Таких сел и деревень на карте Беларуси, Украины и западной России немало: например, Засимье известно в Брестской области, а Засима — в Волынской. Человек, переселившийся оттуда, получал прозвище Засимский, то есть «тот, кто родом из Засимья». В польской традиции, откуда эта модель пришла в русскую среду, такие фамилии носили в первую очередь шляхтичи, но со временем их перенимали и крестьяне, и мещане.

Спор вызывает происхождение самого названия Засимье. Самая прямая версия — от имени Засим, народной формы канонического имени Зосима (греч. Зосимос — «жизнеспособный», «крепкий»). В русских говорах имя часто произносили как Засим: отсюда и патронимические фамилии Засимов, Засимин. Если деревню назвали в честь первого поселенца или владельца по имени Засим, то фамилия Засимский оказывается вторичной — сначала было личное имя, потом топоним, а затем фамилия по месту.

Менее вероятна, но не исключена версия от слова «засим» — устаревшего наречия со значением «после этого», «затем». Вряд ли оно послужило прозвищем напрямую, но могло стать основой для прозвищного имени вроде Засимка, которое затем закрепилось за местностью.

С точки зрения сословной истории, носители фамилии Засимский в Российской империи встречались в основном среди мещан и духовенства. В списках дворянских родов она нечастотна, что говорит о более позднем оформлении — в XVIII–XIX веках, когда фамилии на -ский активно давали выпускникам семинарий (по названиям сел, откуда они родом), а также крестьянам после отмены крепостного права. Ударение в фамилии, судя по словообразованию, падает на второй слог: Заси́мский.