Фамилия Вельмакин образована от имени собственного и относится к распространенному типу мордовских фамилий.
Внедрение в мордовскую среду имен и фамилий, образованных по русской модели, было связано не столько с введением христианства, сколько с потребностями государственного делопроизводства. Путаница в именах создавала большие затруднения государственной власти в учете населения, раскладке, налогов, ведении судебных дел, розыске беглых крестьян и т. п.
Основу многих фамилий мордвы составили не только мордовские дохристианские личные имена, но и русские дохристианские личные имена, христианские имена, большей частью греческого происхождения, воспринятые также от русских по мере христианизации мордвы и распространения среди нее русской культуры, а также некоторые доисламские и исламские имена.
Фамилия Вельмакин ведет свое начало от мордовского дохристианского мужского имени Вельмака. Вероятно, оно происходит от эрзянского слова «вельмемс» - «воскреснуть, ожить»; «зародиться». Скорее всего, нарекая ребенка именем Вельмака, родители желали своему сыну долгой жизни.
Мордва придавала большое значение выбору счастливого имени. Иногда для его поисков отец младенца выходил на улицу, и первый предмет или существо, попадавшее ему на глаза, становилось именем ребенка. Обоснованием такого выбора было то, что раз встретившийся человек или предмет существует, здравствует, значит, будет жить и здравствовать новорожденный.
Мордовские «языческие» имена могли даваться и после крещения наряду с христианскими, получаемыми в церкви. Но постепенно, в связи с христианизацией, мордовские самобытные имена стали употребляться в качестве вторых имен, затем как прозвища и, наконец, окончательно были вытеснены христианскими. Вельмака, со временем получил фамилию Вельмакин.