Фамилия Филонцев — наглядный пример того, как личное имя или прозвище превратилось в родовое именование через цепочку суффиксов. В её основе лежит имя Филон. Это не просто усечённая форма, а самостоятельное каноническое имя, которое в святцах встречается в виде Филон (от греческого «филео» — любить). В русской традиции имя Филон иногда путали с Филимоном, но это разные имена.

Словообразовательная модель здесь редкая и показательная. Сначала от имени Филон образовали отчество Филонов (чей сын? — Филонов). Затем, в некоторых говорах, к этой основе добавили суффикс -ец, который в фамилиях часто указывает на выходца из определённой местности или на принадлежность к группе людей. Так появилась форма Филоновец — «сын Филонова», «человек из рода Филоновых». А конечное -ов в фамилии Филонцев — это уже стандартный русский патронимический суффикс, который «прирос» к основе Филоновец, дав современное звучание. Проще говоря, Филонцев — это «внук Филона», причём через поколение.

Географически фамилия тяготеет к южнорусским и украинским землям, где суффикс -ец в фамилиях встречается чаще, чем на севере. Встречаются однокоренные варианты: Филонов, Филоненко, Филончиков. Но Филонцев стоит особняком — он длиннее и конкретнее указывает на родословную линию.

Версия о происхождении от прозвища Филон (человек, который любит что-то делать, «филонщик» — в некоторых говорах так называли ленивого или уклоняющегося от работы) маловероятна для этой фамилии. Имя Филон было крестильным и вполне обычным, а прозвищное значение закрепилось за ним позже и в другом контексте. Поэтому предки современных Филонцевых, скорее всего, были обычными крестьянами или посадскими людьми, получившими фамилию по имени деда.