Фамилия Филюева — женская форма от Филюев, а та в свою очередь образована от имени или прозвища Филюй. В основе лежит разговорная форма канонического имени Филипп — Филя. Суффикс -юй в русских прозвищах встречается редко, что делает эту фамилию заметной на фоне более типичных Филов, Филиных или Филюковых. Обычно такие модели (на -юй) возникали в северных и центральных говорах, где усечённые формы имён получали нестандартное оформление: Филюй, Гридюй, Милюй. Таким образом, Филюй — это «маленький Филя» или, скорее, человек, которого в быту звали именно так, с ласкательным или ироничным оттенком.

Мужская форма Филюев могла принадлежать сыну или потомку Филюя: суффикс -ев указывает на принадлежность («чей?» — Филюев). В документах XVII–XVIII веков фамилии с таким суффиксом часто фиксировались у крестьян и посадских людей, реже — у служилых. Если искать географическую привязку, то Филюевы и однокоренные Филюгины, Филюшины встречаются в ярославских, костромских и вологодских писцовых книгах — регион, где имя Филя было особенно популярно.

Второй возможный, но менее вероятный корень — от диалектного слова «филюй» (или «филя»), обозначавшего простоватого, наивного человека. В русских говорах «филя» — это ротозей, разиня, а «филюй» могло быть его усилительной формой. Однако ономастика обычно отдаёт предпочтение имени как основе, а не прозвищу, если есть прямая связь с крестильным именем. В случае Филюева эта связь прямая и надёжная.

Фамилия не относится к числу дворянских и не встречается в родословных книгах знати. Её носители — потомки крестьянского или мещанского сословия, чаще всего из северных и центральных губерний. В советское время фамилия не исчезла, но осталась редкой: по переписям конца XX века — не более нескольких сотен человек на всю страну. Сегодня Филюевы живут преимущественно в Центральной России и Поволжье, что подтверждает старую региональную привязку.