Фамилия Баелев — редкий случай в русской ономастике, где за основу взято не имя и не профессия, а прозвище, связанное с речью или поведением. В её основе лежит древнерусское слово «баять» — говорить, рассказывать, заговаривать. Отсюда «бай» или «бая» — говорун, краснобай, иногда сказочник. Человек, которого в XV–XVII веках прозвали Баелом, скорее всего, обладал даром убеждения, любил побалагурить или, наоборот, был известен пустыми обещаниями.

Фамилия образована по продуктивной модели: прозвище Баел (с суффиксом -ел, который в древности мог придавать оттенок деятеля, ср. «горел» — тот, кто горит в работе) плюс типичный русский патронимический суффикс -ев. Окончание -ев, а не -ов, указывает на то, что основа оканчивалась на мягкий согласный или «й»: Баел → Баелев. Такой же принцип мы видим в фамилиях Алексеев, Тимофеев, но здесь основа не календарное имя, а прозвище.

Географически фамилия тяготеет к центральным и южным регионам России, особенно к бывшим территориям Рязанской и Тамбовской губерний. В переписных книгах XVII века встречаются крестьяне и однодворцы с прозвищем Баел, что говорит о простонародном происхождении. Дворянских родов Баелевых в официальных родословных книгах не зафиксировано.

Стоит отдельно сказать об ударении. В большинстве говоров фамилия произносится с ударением на первый слог — Бáелев. Это логично, так как и в исходном прозвище «бáел» ударение падало на корень. Вариант с ударением на второй слог (Баéлев) — возможная, но менее распространённая диалектная черта.

В XX веке фамилия не получила широкого распространения и осталась относительно редкой. Её носители встречаются в основном в Воронежской, Липецкой и Ростовской областях. Родственные фамилии по тому же корню — Баев, Баянов, Баюшкин, Баюров — все они восходят к одному древнему глаголу «баять», но с разными суффиксами и оттенками значения.