Фамилия Авлияев — одна из тех, где за русским патронимическим суффиксом скрывается восточное, скорее всего тюркское, имя. Если снять окончание -ев, остаётся основа Авлияй. Это имя, а точнее, его народная форма, восходит к арабскому «Авлия» (множественное число от «вали» — святой, угодник, приближённый к Богу). В исламской традиции «авлия» — это святые, праведники, обладающие духовной силой. Имя Авлия (или Аулия) давали мальчикам в надежде на божественное покровительство.

Суффикс -ев (фонетический вариант -ов после мягких и шипящих) указывает на принадлежность: Авлияев буквально означает «сын Авлияя» или «потомок Авлияя». Такая словообразовательная модель типична для русских фамилий, которые возникали при взаимодействии с тюркскими и мусульманскими культурами, особенно в Поволжье, на Кавказе и в Средней Азии. Носители фамилии — это, как правило, потомки человека, которого в документах записали по отцу: «Иван, Авлияев сын».

Менее вероятная, но возможная версия связывает фамилию с топонимом Авлия — так называли святые источники, места паломничества или даже горы в тюркской среде. В этом случае прозвище Авлияй мог получить человек, живший у такого места или совершивший к нему паломничество. Однако первая версия — от личного имени — проще и подтверждается массой аналогичных фамилий (Абдуллаев, Ибрагимов, Набиев), где арабское имя через тюркское посредничество обрастает русским окончанием.

Фамилия редкая, распространена в основном среди народов Северного Кавказа (чеченцы, ингуши, дагестанцы) и у татар. Встречаются варианты написания с одной «л» (Авияев) или через «у» (Аулияев), но форма Авлияев — самая частая в российских документах. Известных носителей, вошедших в большие энциклопедии, нет, что типично для фамилий, не успевших «засветиться» в столичных сословных списках.