Фамилия Доросева восходит к мужскому имени Дорось — одной из народных, сокращённых форм греческого имени Дорофей. В переводе с греческого Дорофей означает «божий дар». Такие усечённые формы (Дорось, Дороня, Дороха) в старину были широко распространены в крестьянской и посадской среде: полное церковное имя в быту часто заменяли более коротким и удобным для повседневного общения.

Словообразовательная модель здесь простая и типичная: к основе Дорос- добавили фамильный суффикс -ев, который указывает на принадлежность («чей?» — Доросев). В русских фамилиях суффикс -ев присоединяют к основам на мягкий согласный или на -й, а -ов — к основам на твёрдый согласный. Форма Доросева — это вариант женского рода, но сама фамилия могла закрепиться и как Доросев, в зависимости от региона и документов.

Скорее всего, основатель рода Доросевых был человеком простого сословия — крестьянином или ремесленником. Фамилии на -ев/-ов у непривилегированных слоёв населения стали массово оформляться в XVI–XVII веках, особенно после введения подушной переписи. Таким образом, потомок человека по имени Дорось со временем получил фамилию Доросева.

Интересно, что фамилия Доросева встречается относительно редко, что может говорить о локальном бытовании имени Дорось в определённых говорах. Например, в некоторых областях России имя Дорофей сокращали до Дорос, Дорось или даже Дорша — это давало начало разным, но однокоренным фамилиям: Доросев, Дорошев, Доршин. Так что Доросева стоит в одном ряду с этими вариантами, но сохранила более архаичную форму основы.