Фамилия Федулеев происходит от мужского крестильного имени Феодул, которое в переводе с древнегреческого означает «раб богов». В основу фамилии легла не церковная, а просторечная форма имени — Федулей. Именно так имя звучало в народной речи, где книжное «Феодул» упростили до более удобного в произношении варианта. Потомок человека по имени Федулей со временем получил фамилию Федулеев.

Святым покровителем имени считается Феодул Сирийский (?—250), христианский мученик, пострадавший в гонение императора Деция. Он был сыном мучеников Терентия и Неониллы Сирийских. Память святого Православная церковь отмечает 28 октября.

Словообразовательная модель здесь прозрачна: суффикс -еев указывает на принадлежность к отцу. Фамилии с этим суффиксом образовывались от имён, оканчивающихся на -ей, как, например, Андреев от Андрей. В случае с Федулеевым основа — Федулей, что делает фамилию родственной более известным Федуловым и Федуловым, но с иной, менее распространённой огласовкой. Этот вариант написания чаще встречается в южнорусских и украинских говорах, где звук «л» перед «е» смягчался и закреплялся на письме.

Интересно, что имя Феодул в старину нередко переосмысляли: в народе его могли связывать со словом «дуля» (вид груши) или «дуло», но это позднее народное толкование, не имеющее отношения к реальному греческому корню. Сама же фамилия Федулеев — редкая, она сохранила архаичную форму имени, которая в современном русском языке почти исчезла, уступив место варианту Федул.