Фамилия Феодосьева происходит от крестильного мужского имени Феодосий, которое в переводе с древнегреческого (Theodosios) означает «данный богом». Это имя было широко распространено в православной среде благодаря почитанию святых — например, преподобного Феодосия Печерского, одного из основателей русского монашества. Морфологически фамилия строится по классической русской модели: к основе имени добавляется притяжательный суффикс -ев-, указывающий на принадлежность («сын Феодосия»), а затем родовое окончание -а, характерное для женской формы. Мужской вариант — Феодосьев.

Интересно, что написание фамилии с буквой «е» после «о» — архаичное и книжное. В бытовой речи имя Феодосий часто упрощали до Федос, Федосий или Федот, поэтому более распространены однокоренные фамилии Федосеев, Федосов, Федотов. Форма Феодосьева сохранила церковнославянское звучание, что встречается реже и обычно указывает на более позднее оформление фамилии, когда имя уже закрепилось в документах в полном виде.

Скорее всего, основатель рода Феодосьевых был выходцем из дворянской или духовной среды. В крестьянской среде такое полное, «книжное» написание имени приживалось редко — там чаще использовали народные варианты. В то же время фамилии с суффиксом -ев- от канонических форм имени (Феодосий, Евгений, Арсений) типичны для русского духовенства, которое стремилось сохранять точное церковное написание. Однако утверждать наверняка, что все носители фамилии имеют дворянские корни, нельзя: в XVIII–XIX веках фамилию могли получить и дети причетников, и обедневшие однодворцы.

Сам суффикс -ев- в фамилии указывает на то, что предок носил имя, оканчивающееся на -ий, и это отличает Феодосьевых от более простых по звучанию Федосовых. Таким образом, потомок человека, обладающего именем Феодосий, со временем получил фамилию Феодосьева, сохранив в ней память о церковном, торжественном звучании имени своего предка.