Фамилия Белькеева образована от мужской формы Белькеев, и в её основе лежит прозвище или нецерковное имя Белька. Это уменьшительная форма от прилагательного «белый» или от имени Беляй — так в старину называли светловолосого, бледного лицом или просто чистоплотного человека. Суффикс -к- в основе указывает на ласкательное или обиходное именование, которое позже закрепилось как фамильное прозвище.

Модель образования типична для русских фамилий: к основе Бельк- добавляется суффикс -ев (фонетический вариант -ов после мягкого согласного), а затем родовое окончание -а. Фамилия могла возникнуть в среде крестьян или посадских людей, где прозвища по внешним признакам были особенно распространены. В отличие от фамилий на -ин, образованных от основ на -а/-я, Белькеев указывает на патроним: «чей?» — сын Бельки.

Географически фамилия редкая и не имеет ярко выраженного ареала. Она встречается в Сибири и на Урале, что может говорить о переселенческом происхождении носителей. В старых переписных книгах XVII–XVIII веков фамилия почти не фиксируется, что косвенно указывает на её позднее оформление — скорее всего, в XIX веке, когда фамилии массово закреплялись за бывшими государственными крестьянами.

Однокоренные фамилии — Бельков, Бельковский, Беляев — более частотны, но Белькеев стоит особняком из-за редкого суффиксального оформления. Если сравнивать с фамилией Белькевич (белорусско-польский вариант), то Белькеев — однозначно русская фамилия, без западного влияния. Спорных версий происхождения у неё нет: прозвищный корень «бель» (белый) — самый прямой и правдоподобный.