Фамилия Ермолаев — одна из тех, что образовались напрямую от полной формы крестильного имени, без уменьшительных или прозвищных промежуточных звеньев. В её основе лежит мужское имя Ермолай, которое пришло на Русь вместе с христианством из греческого языка. «Ермолай» складывается из двух греческих корней: «эрмэс» (вестник) и «лаос» (народ), так что буквальное значение имени — «вестник народа» или «вестник народу».

С точки зрения словообразовательной модели фамилия типична для русской традиции: суффикс -ев присоединялся к основам, оканчивающимся на мягкий согласный или «й». Имя Ермолай дало форму «Ермолаев» — буквально «сын Ермолая», «потомок Ермолая». Такой способ образования фамилий был массовым в XVI–XVII веках, когда крестьянские и служилые семьи закрепляли за собой родовое прозвание по отцу.

У имени Ермолай есть и небесный покровитель — священномученик Ермолай, пресвитер Никомидийский, пострадавший за веру в IV веке при императоре Диоклетиане. По преданию, он тайно крестил язычников и после пыток был обезглавлен. Память этого святого приходится на 8 августа (26 июля по старому стилю). В народном календаре этот день называли Ермолаев день, и с ним связывали приметы: если в этот день муравьи заметно увеличивают муравейники, значит, зима будет холодной и ранней.

Фамилия Ермолаев встречается не только среди крестьян и мещан, но и в дворянской среде. Известны два старинных дворянских рода Ермолаевых, восходящих к XVII веку: один записан в VI часть родословной книги Калужской губернии, другой — в I часть родословной книги Тверской губернии. Лев Дмитриевич Ермолаев, например, получил вотчины за отличие в русско-турецкой войне. Остальные тринадцать дворянских родов с этой фамилией — более позднего происхождения.

Среди носителей фамилии немало людей, оставивших след в науке и искусстве. Этнограф и музейный работник Владимир Петрович Ермолаев (1892–1982) занимался изучением народов Сибири. Художник-график Борис Николаевич Ермолаев (1903–1982) получил звание народного художника РСФСР. В истории балета заметна фигура Алексея Николаевича Ермолаева (1910–1975) — артиста, балетмейстера и педагога, народного артиста СССР. Так что за фамилией, означающей «потомок вестника народа», стоит не одна история, а целый ряд судеб — от древних мучеников до советских деятелей культуры.