Фамилия Брусильцева — женская форма от Брусильцев, и её разумнее начинать с мужского варианта. Основа здесь неочевидна на первый взгляд, и это как раз тот случай, когда разбор суффикса и возможного прозвища даёт ключ к пониманию.

Словообразовательная модель нестандартна. Суффикс -цев (в женском роде -цева) обычно указывает на принадлежность к кому-то или чему-то: «сын такого-то» или «выходец оттуда-то». Но основа «Брусил-» не встречается в русских крестильных именах. Скорее всего, корень восходит к глаголу «брусить» или «брусить» — в диалектах это означало «точить», «править» (лезвие) или, в переносном смысле, «надоедать», «докучать», «ворчать». Прозвище Брусило могли дать человеку с въедливым характером или, что вероятнее, точильщику — мастеру, который правил ножи и инструменты на бруске. От этого прозвища и пошла фамилия: Брусило → Брусильцев (чей сын? — сын Брусила) → Брусильцева.

Есть и другая, менее убедительная версия: связь с диалектным словом «брусиль» — так в некоторых говорах называли вид рыбы или насекомого. Но для фамилии такое прозвище маловероятно — слишком узкая и непрактичная основа. Версия с ремеслом или характером куда логичнее.

Географически фамилия редкая и не имеет ярко выраженного «гнезда». В дореволюционных источниках носители встречаются разрозненно — в основном в центральных губерниях России и на Урале, что косвенно подтверждает связь с ремеслом: точильщики были нужны везде, но оседлых династий не образовывали. В советское время фамилия почти исчезла из массового употребления, и сейчас Брусильцевы — это единичные семьи, а не разветвлённый род.

Таким образом, предки носительницы фамилии Брусильцева с высокой долей вероятности были либо точильщиками по ремеслу, либо людьми с неспокойным, «брюзгливым» нравом, за что и получили прозвище. Суффикс -цев указывает на патронимическое происхождение — фамилия закрепилась как «внук Брусила», без привязки к дворянскому или крестьянскому сословию, что типично для ремесленных и крестьянских фамилий центральной России.