Фамилию Арлеевская стоит разбирать с суффикса, а не с корня, потому что именно окончание -ская задаёт её социальный портрет. Эта модель — типично польская, украинская, белорусская и западнорусская: так образовывали фамилии дворяне и шляхта по названию поместья или усадьбы. Владелец имения Арлеево или Арлеев становился Арлеевским, а его родня — Арлеевскими. В России ту же схему охотно брало духовенство: священникам давали фамилии по сёлам, где стояла их церковь. Поэтому носительница фамилии Арлеевская с высокой вероятностью происходит из среды либо мелкопоместных дворян, либо церковнослужителей.

Корень «Арл-» редок и неочевиден. Самая правдоподобная версия — топонимическая: фамилия пошла от названия населённого пункта. Такие пункты (Арлеево, Арлеевка) реально существовали в XIX веке в Курской, Воронежской и Могилёвской губерниях. Само название села могло возникнуть от прозвища или имени Арлей. Здесь возможны два объяснения. Первое — тюркское: «арлы» значит «честный, благородный». Второе — от русского диалектного «арлык» (ярлык, грамота, ханский указ): Арлеем могли прозвать человека, связанного с посольскими делами или письменными распоряжениями. Менее вероятна связь с орлом — в говорах встречается «арёл» вместо «орёл», но суффикс -еев в основе Арлеев скорее указывает на отчество («сын Арлея»), чем на птицу.

Географически фамилия тяготеет к западу и югу бывшей Российской империи. В современной России она редкая, но сохранилась в нескольких семьях, в основном в центральной части и на юге страны.

Ещё одна особенность — фамилия «парная»: мужская форма Арлеевский, женская Арлеевская. Такая модель закреплялась за родом, а не за отдельным человеком. Если предки носили эту фамилию, они были либо священниками, либо землевладельцами, либо выходцами из западнорусских земель, где фамилии на -ский давали даже крестьянам, переселившимся из помещичьих имений.