Фамилия Деонисьева — редкий случай, когда церковное имя не просто легло в основу фамилии, а сохранило почти исходную греческую огласовку. В основе лежит крестильное имя Дионисий (в честь Дионисия Ареопагита, христианского святого), но в народной традиции оно часто звучало как Денис или Денисий. Форма Деонисий — это более книжный, почти архаичный вариант, который мог бытовать в среде духовенства или старообрядцев. Отсюда и фамилия: Деонисий + суффикс -ев (притяжательный, «чей?» — сын Деонисия), а окончание -а указывает на женскую форму, то есть «жена или дочь Деонисьева».

Словообразовательная модель здесь проста, но показательна. Суффикс -ев, а не -ов, ставится после мягкого согласного (в данном случае после «й» в основе Деонисий). В отличие от более массовых Денисовых, которые пошли от просторечного Денис, Деонисьевы сохранили связь с полным церковным именем. Это значит, что предок носителя фамилии, скорее всего, был грамотным человеком, знавшим каноническое написание имени, — возможно, священником, дьяконом или причетником.

Географически фамилия редкая. Встречается в основном в центральных областях России, особенно в старых архивных записях Рязанской и Тамбовской губерний. В XIX веке Деонисьевы фиксировались среди духовного сословия, что подтверждает версию о книжном происхождении. Если сравнивать с однокоренными — Денисов, Денисьев, Дионисьев, — то Деонисьев стоит особняком: это не просто вариант, а след иного произносительного уклада, где ударение падает на второй слог (Део́нисий).

В современном русском языке фамилия почти не даёт вариантов для путаницы: написание строго через «е» после «д», а не через «ё». Носители фамилии, как правило, знают о её редкости и часто связывают происхождение с церковной средой. Других версий — например, от прозвища или географического названия — нет, так как основа прозрачна и однозначно восходит к антропониму.