Фамилия Алилуев — один из тех случаев, когда за привычным русским суффиксом -ев скрывается основа, не имеющая прямых аналогов в славянских языках. Вопреки ожиданиям, она не образована от слова «аллилуйя» (хотя это самое популярное народное объяснение). В русской ономастике закрепилась версия, что в основе лежит церковное имя Елисей, точнее — его просторечная форма Алилуй. В говорах имя Елисей, как и многие библейские имена, упрощалось: Елисей → Алисей → Алилуй. Далее по типичной модели: Алилуй + ев = Алилуев. Фамилия буквально означает «потомок Алилуя», то есть сын или внук человека, которого в быту звали Алилуем.

Второй вариант, менее распространённый, но не лишённый логики, связывает фамилию с диалектным глаголом «алиловать» или «алилуить» — так в некоторых регионах называли пение «Аллилуйя» во время церковной службы. Тогда прозвище Алилуй мог получить певчий или причетник, который часто и громко выкрикивал этот возглас. Однако эта версия уступает первой по частоте встречаемости у исследователей: антропонимия редко строит фамилии от глагольных форм богослужения, а вот от имён — постоянно.

Фамилия Алилуев — редкая, её не встретишь в списках массовых крестьянских фамилий центральной России. Географически она тяготеет к южным и юго-западным областям: есть записи о носителях в Воронежской, Курской губерниях и на Украине. Именно в этих местах имя Елисей часто переходило в форму Алисей, а затем в Алилуй, что подтверждается местными говорами. Сословно фамилия не была привилегией дворянства или духовенства — скорее всего, её носили крестьяне или мещане, получившие фамилию по отцу.

Самая известная носительница фамилии — Надежда Алилуева, жена Иосифа Сталина, что сделало фамилию узнаваемой, но не изменило её скромного происхождения. Вопреки домыслам, её предки не были выходцами из грузинского или еврейского духовенства: по документам, род Алилуевых происходил из крестьян Воронежской губернии, что хорошо согласуется с лингвистической версией об имени Елисей. Так что искать в фамилии сакральный смысл не стоит — она бытовая, крестьянская, образованная от имени, которое в народе переделали на свой лад.