Фамилия Брылевы (в мужском варианте — Брылев) происходит от прозвища Брыль. Точное значение этого прозвища неоднозначно, и у исследователей есть как минимум две версии его происхождения.

Первая версия связывает прозвище с внешностью: в некоторых русских говорах «брыль» или «брыла» означало «губа», особенно толстая или отвислая. Человека с такими губами могли прозвать Брылем, а его потомки стали Брылевыми. Вторая версия указывает на западнославянские корни: в польском языке слово «bryl» (или «brylant») означает «шляпа», «головной убор». В этом случае прозвище Брыль мог получить шляпник, мастер по изготовлению головных уборов, или же тот, кто постоянно носил заметную, необычную шляпу. Эта версия объясняет и географию фамилии: она чаще встречается в западных регионах России и в Беларуси, где влияние польского языка было сильным.

Обе версии правдоподобны, и без точных сведений о конкретном роде определить, какая из них верна, сложно. Сама модель фамилии — с суффиксом -ев — указывает на то, что она образована от прозвища, оканчивающегося на мягкий согласный (Брыль → Брылев). Это один из самых распространённых способов образования русских фамилий, что говорит о давнем бытовании прозвища Брыль. Точное время и место возникновения фамилии Брылевы установить трудно, но ясно, что её корни уходят в XVI–XVII века, когда у русских крестьян и посадских людей активно формировались наследственные фамилии.