Фамилия Декапольцева — редкий случай, когда географическое название в основе почти не оставляет сомнений в происхождении. Корень «Декаполь» указывает на французский топоним Décapole, но не на современный, а на исторический. В XV–XVII веках так называли союз десяти вольных имперских городов в Эльзасе (Страсбург, Кольмар, Селеста и другие). В русском языке это название закрепилось через немецкое посредство — «Декаполь» (от греческого «дека» — десять и «полис» — город).

Фамилия образована по стандартной для русских фамилий модели: к основе «Декаполь» добавили суффикс принадлежности -цев- (вариант -цев, указывающий на выходца из какого-то места). Получается Декапольцев — «житель или уроженец Декаполя». Женская форма Декапольцева — по отцу. Суффикс -ев в фамилии отпадает, когда речь о женщине, но в данном случае он заменяется на -а.

Носители фамилии, скорее всего, потомки тех, кто в XVIII–XIX веках переселился из Эльзаса в Российскую империю. Эльзасцы, особенно в период после Французской революции и наполеоновских войн, нередко оказывались на юге России, в Поволжье или в Сибири — как колонисты, специалисты или военнопленные. Фамилия Декапольцев (и Декапольцева) — не французская, а именно русская, адаптированная под местную словообразовательную норму. Во Франции носитель назывался бы, скажем, «де Декаполь» или «Декаполь» без суффикса.

Встречается фамилия в основном в центральных и южных регионах России, а также в Казахстане — следствие переселений. Вариантов написания почти нет: буква «е» после «ц» — единственно верная, хотя в рукописных документах XIX века могли писать «Декапольцова». Фамилия редкая, её носителей — единицы на всю страну, что делает её ценным маркером для генеалогического поиска: если вы Декапольцева, почти наверняка все однофамильцы — ваши дальние родственники.