Фамилия Биряльцев — редкий пример, где за привычным русским суффиксом -ев скрывается совсем не русская основа. Корень фамилии — прозвище Бирялец, и его происхождение вызывает споры, что неудивительно: слово не встречается ни в древнерусских говорах, ни в современных диалектах.

Самая вероятная версия ведёт в тюркские языки, а точнее — в карачаево-балкарский. Там есть устойчивые сочетания «бир атлы» (тезка, буквально «одноимённый») и «бир элли» (земляк, «из одного села»). Оба слова звучат как «биратлы» и «бирэлли» — при адаптации в русской речи они легко могли превратиться в прозвище Бирялец, особенно если человек попал в русскоязычную среду и его называли по признаку «свой, из одного места».

Есть и другая, менее очевидная линия — румынская. В румынском языке слово «birar» означало сборщика податей, а «birau» — сельского старосту. Если учесть, что носители фамилии могли жить на территориях, где пересекались славянское, тюркское и романское влияние (например, в Бессарабии или на Северном Кавказе), обе версии имеют право на существование. Но лингвистически тюркская выглядит убедительнее: прозвище образовано по модели, типичной для тюркских языков, а румынское слово дало бы скорее основу «Бирар-» или «Бирау-», а не «Биря-».

Суффикс -ец в прозвище Бирялец указывает на принадлежность к группе или месту: так называли человека по общему признаку (тезка, земляк). А уже от этого прозвища по стандартной русской модели — с суффиксом -ев — образовалась фамилия Биряльцев, то есть «потомок Биряльца». Фонетическое смягчение (Биря- вместо Бира-) — естественный процесс в русском языке при заимствовании слов с твёрдым «р».

География фамилии узкая: Биряльцевы встречаются в основном в Поволжье и на Южном Урале, что косвенно подтверждает связь с тюркскими народами, издавна жившими в этих регионах. Никаких данных о дворянском происхождении или массовом распространении фамилии нет — это редкая, локальная фамилия, скорее всего крестьянского или казачьего корня.