Фамилия Ерофейчева — не самостоятельная основа, а фонетический вариант более прозрачного написания Ерофеичева. Разница в одну букву (и/й) возникла из-за живого произношения: в потоке речи «Ерофеичев» звучит как «Ерофейчев», и это звучание закрепилось на письме. Такие чередования не редкость для русских фамилий на -ичев/-ычев.

В основе фамилии лежит отчество Ерофеич. Так в быту называли сына человека по имени Ерофей. Суффикс -ич здесь выполняет ту же роль, что в современных отчествах (Петрович, Иванович), только в XVI–XVII веках он мог становиться основой для фамилии, особенно в среде служилых людей и духовенства. От отчества Ерофеич через притяжательный суффикс -ев образовалась фамилия Ерофеичев, а затем — её произносительный вариант Ерофейчев, от которого по женской линии идёт Ерофейчева.

Имя Ерофей — это русская народная форма канонического имени Иерофей. Греческое Ἱερόθεος (Hierótheos) складывается из двух корней: ἱερός — «священный» и θεός — «бог». То есть имя означает «посвящённый богу» или «священнобожий». В святцах имя встречается редко, но в народе бытовало устойчиво — отсюда и ряд производных фамилий: Ерофеев, Ерофеичев, Ерохин, Ерошин. Ерофейчева стоит в этом ряду как одна из самых редких словообразовательных моделей.

Географически фамилия тяготеет к центральным и северным регионам России, где отчества на -ич дольше сохранялись в бытовом обиходе. Встречается и в старых переписях Вологодчины, и в документах по Рязанской губернии — везде, где имя Ерофей было привычным.