Фамилия Желямов — редкая, и её происхождение не лежит на поверхности. Чтобы понять её корень, нужно отбросить суффикс -ов, который в русских фамилиях чаще всего означает принадлежность («чей?» — сын Желяма). Основа здесь — Желям.

Самая вероятная версия связывает фамилию с тюркским или арабским именем Зелим (Селим, Залим), что значит «здоровый», «невредимый» или, в другой трактовке, «справедливый». В русской среде при заимствовании звук «з» мог перейти в «ж» под влиянием диалектного произношения (так называемое «цоканье» или «жоканье»), а имя адаптировалось в форму Желям. Соответственно, Желямов — это «сын Желяма», то есть потомок человека, носившего такое имя-пожелание.

Менее вероятная, но возможная версия отталкивается от диалектного слова «желя» или «жаля» — так в некоторых говорах называли жало, остриё или колючку. В этом случае прозвище Желям мог получить острый на язык или колкий человек. Однако эта гипотеза слабее, потому что суффикс -ам нехарактерен для русских прозвищ, а для тюркских имён — обычен.

Географически фамилия тяготеет к югу России и Поволжью, где исторически было сильное тюркское влияние, а также к регионам, где селились крещёные татары или выходцы из Орды. В дореволюционных переписях Желямовы встречаются в основном среди крестьян и мещан, но из-за редкости фамилии составить по ней подробную сословную картину сложно.

С точки зрения словообразования, фамилия Желямов стоит в ряду таких же адаптированных имён, как Бердяев (от Берды), Алямов (от Алям) или Селимов. Суффикс -ов здесь работает как стандартный русский патронимический формант, наложенный на иноязычную основу. Это типичный пример того, как имя, пришедшее из другой культуры, превращалось в фамилию, теряя изначальный смысл, но сохраняя память о предке.