Фамилия Деонисьев — одна из тех, что образована от полной формы крестильного имени, но с неожиданным поворотом. На первый взгляд корень — греческое имя Дионисий (в честь бога виноделия Диониса), которое в русской традиции давали в честь святых, например, преподобного Дионисия Радонежского. Однако форма «Деонисий» — это не опечатка, а один из народных, «просторечных» вариантов имени, зафиксированный в документах. В церковной среде имя звучало через «и» (Дионисий), а в быту, особенно в среде крестьян и купечества, гласная могла меняться под влиянием акающего произношения — так «Дионисий» превращался в «Деонисий».

Суффикс -ев указывает на типичную русскую патронимическую модель: «чей сын?» — Деонисьев, то есть сын Деонисия. Фамилия редкая, и её уникальность в том, что она сохранила именно эту «народную» форму имени, а не каноническую церковную. Сравните: фамилия Дионисьев тоже существует, но встречается реже, так как в России чаще приживались варианты с «о» и «е» — например, Денисов (от краткой формы Денис) стал массовым. Деонисьев же остался на периферии, что говорит о его локальном бытовании.

Из-за редкости фамилии трудно связать её с конкретным сословием или регионом, но модель образования — от полного имени через суффикс -ев — скорее характерна для северорусских и центральных областей, где полные имена дольше держались в обиходе. Возможно, предок носителя фамилии был священником или церковнослужителем, так как в духовной среде полные имена (вроде Дионисий) давали чаще, чем в крестьянской, где предпочитали краткие формы. Однако это лишь предположение: фамилия могла возникнуть и в посадской среде.

Если искать однокоренные фамилии, то Деонисьев стоит в одном ряду с Дионисьевым, Денисьевым и даже Денисовым — все они восходят к одному имени, но разными путями. Разница в написании — не ошибка, а свидетельство того, как живой язык перерабатывал церковное имя, адаптируя его под местное произношение.