Фамилия Бильдяев — редкий случай, где прозвищная основа, скорее всего, связана с особенностями речи или поведения, а не с родом занятий. В её основе лежит диалектное слово «бильдяй» или «бельдяй». В южнорусских и украинских говорах так называли косноязычного, шепелявого человека, того, кто «бильдит» — говорит невнятно, картавит, пришепётывает. Есть и вторая версия, менее распространённая: в некоторых областях «бильдяем» могли назвать неуклюжего, медлительного человека. Оба значения укладываются в типичную модель русских фамилий, образованных от прозвищ-характеристик.

Словообразовательная модель проста и прозрачна: основа «Бильдяй» + патронимический суффикс -ев. Суффикс -ев, а не -ов, стоит после мягкого согласного «й», что абсолютно стандартно для русской антропонимии. Фамилия означает «сын Бильдяя», то есть потомок человека, за которым закрепилось такое прозвище.

В отличие от фамилий на -ин (от основ на -а/-я) или на -ский (дворянские, польские), Бильдьев — типичная «прозвищная» фамилия крестьянского или мещанского сословия. Она не указывает на географическое происхождение предка, а прямо называет его индивидуальную примету. Интересно, что в документах XVII–XVIII веков встречается однокоренное прозвище Бельдяй, что говорит о вариативности произношения: «и» и «е» в безударном положении могли писаться по-разному, и оба варианта сосуществовали.

Фамилия редкая, сконцентрирована преимущественно на юге России — в Воронежской, Ростовской областях, а также в Поволжье. Встречается она и среди татар, но там её происхождение, скорее всего, иное: от тюркского имени Билде или Билдяй (со значением «знающий», «ведающий»). Однако для русской ветви фамилии версия с «косноязычным» прозвищем остаётся основной и самой правдоподобной.