Основой фамилии Фалилеев послужило церковное имя Фалилей. Фамилия Фалилеев восходит к каноническому мужскому имени Фалалвий, которое в переводе с греческого означает «цветущая маслина». В основу фамилии легла его производная форма – Фалилей. Веселовского упоминаются родственные прозвища и фамилии: Иван Иванович Фал Плещеев, вторая половина XV в., Дмитрий и Фома Ивановичи Фалалеевы, конец XV в., Новгород. Таким образом, потомок человека, обладающего именем Фалилей, со временем получил фамилию Фалилеев. Фамилия Фалилеев образована от имени Фалилей. Оно представляет собой вариант от канонического мужского имени Фалалей, которое, предположительно, восходит к греческим словам thallō — «цвести» и elaia — «маслина» и переводится на русский как «цветущая маслина». Таким образом, потомок человека, обладающего именем Фалилей, со временем получил фамилию Фалилеевы. О точном месте и времени возникновения фамилии Фалилеевы в настоящее время говорить сложно, поскольку процесс формирования фамилий был достаточно длительным.