Фамилия Дорофейчева образована от полной формы мужского имени Дорофей, которое пришло в русский язык из греческого (Δωρόθεος) и означает «дар Божий». Это имя было распространено среди духовенства и крестьян, особенно в центральных и северных губерниях России. В основе фамилии лежит не само имя, а его производная форма — Дорофейка, от которой через суффикс -ев возникла фамилия. Суффикс -ев типичен для русских фамилий, образованных от имен или прозвищ, оканчивающихся на мягкий согласный или -й. Таким образом, Дорофейчева — это «дочь» или «жена» Дорофейки, то есть потомок человека, носившего уменьшительное имя Дорофей.

Интересно, что в этой фамилии сохранился редкий суффикс -ич- в основе. Обычно фамилии от имени Дорофей образуются как Дорофеев (от полной формы) или Дорофеевский (от прилагательного). Вариант Дорофейчев встречается гораздо реже и указывает на более конкретное отчество: Дорофейчев — это «сын Дорофея», а Дорофейчева — женская форма. Такая модель характерна для фамилий, которые закрепились в документах в XIX веке, когда отчества на -ич уже считались простонародными, но ещё фиксировались в метрических книгах. Географически фамилия Дорофейчева наиболее часто встречается в Тверской, Ярославской и Вологодской областях, что подтверждает её севернорусское происхождение.

Версия о происхождении от прозвища Дорофей, которое могло быть дано за религиозность или за долгожданное рождение ребёнка, менее вероятна: прозвища редко образовывались от полных имён, чаще от уменьшительных форм. Поэтому надёжнее считать, что предок носителя фамилии был просто Дорофеем или Дорофейкой, а фамилия закрепилась за его потомками по типичной для русского ономастикона схеме «имя + суффикс принадлежности». В словаре русских фамилий Б. Унбегауна подобные модели описаны как характерные для крестьянского сословия, где фамилии часто передавались по отцу с использованием суффиксов -ов, -ев, -ин. Дорофейчева — один из тех случаев, когда фамилия сохранила не только имя, но и его старую разговорную форму, не стёртую позднейшим литературным стандартом.