Фамилия Фамилиев — настолько редкий и необычный случай, что её происхождение почти наверняка связано не с древним прозвищем, а с искусственным, книжным происхождением. В русской ономастике нет ни одного устоявшегося корня «фамил-», который мог бы лечь в основу прозвища. Все известные фамилии на -ев происходят либо от имён (Иван → Иванов), либо от прозвищ и профессий (Кузнец → Кузнецов). Слово «фамилия» в значении «род, семья» пришло в русский язык через польское посредство из латыни только в XVII–XVIII веках, и было книжным, канцелярским термином.

Самая вероятная версия — фамилия Фамилиев возникла в духовной среде, в семинариях. В XVIII–XIX веках будущим священникам нередко давали «говорящие» фамилии, образованные от латинских или греческих слов, а иногда и от русских понятий, связанных с церковным бытом. Семинарист мог получить фамилию Фамилиев как кальку с латинского Familia («семья, домочадцы») или просто как искусственное образование от слова «фамилия» — в значении «родовой», «принадлежащий к роду». Такие фамилии давали, чтобы подчеркнуть благочестие, родовитость или просто для благозвучия.

Вторая, менее правдоподобная гипотеза — что это русифицированная форма какой-то иноязычной фамилии. Например, в южнославянских языках (сербском, болгарском) встречаются фамилии с основой Famil-, но они крайне редки и обычно являются заимствованиями из той же латыни. Для России такой вариант маловероятен, так как фамилия Фамилиев не фиксируется в исторических переписях крестьян или мещан — её нет в известных списках однодворцев, казаков или посадских людей.

Географически фамилия Фамилиев практически не привязана к определённому региону. В современных базах данных она встречается единичными случаями, чаще всего в крупных городах, что подтверждает её позднее, «кабинетное» происхождение. Скорее всего, предки носителя этой фамилии были либо из духовного сословия (священники, дьячки), либо получили фамилию при переходе в другое сословие, когда фамилии давали произвольно, по случайному признаку.

Сравните с однокоренными фамилиями: Фамильцев, Фамильчин — они тоже редки, но в них прослеживается суффикс -ц-, типичный для русских прозвищ (например, от слова «фамилья» в значении «семьянин»). Фамилиев же стоит особняком: суффикс -ев при книжной основе — это явный признак искусственного, а не народного образования. Если ваша фамилия Фамилиев, велика вероятность, что ваш предок был либо семинаристом, получившим «учёную» фамилию, либо человеком, которому её присвоили при записи в ревизские сказки по ошибке или воле писа́ря.