Фамилия Фогилев — редкий случай, когда в основе лежит не очевидное имя или профессия, а искажённое календарное имя. Скорее всего, перед нами вариант фамилии Фокилев (или Фокин), образованной от крестильного имени Фока (греч. «тюлень»). В русском быту имя Фока нередко произносили как «Фог» — через г, под влиянием южнорусского или украинского «гэканья», где взрывной звук [г] заменял фрикативный. Так Фока превращался в Фога, а его сын получал отчество Фогилев — то есть «потомок Фога».

Суффикс -ев типичен для русских фамилий, образованных от имён или прозвищ на мягкий согласный или на -а/-я. В данном случае основа «Фогил» (производная от Фогила, уменьшительной формы от Фог) дала закономерную форму Фогилев. Менее вероятна связь с диалектным словом «фога» — так в некоторых говорах называли туман или дымку, но это прозвище было бы слишком редким, чтобы дать устойчивую фамилию.

Географически фамилия тяготеет к югу России и Украине, где переход «к» в «г» в личных именах встречался чаще. В дореволюционных переписях Фогилевы встречаются в основном в Курской, Воронежской губерниях и на Дону. По сословной принадлежности — скорее всего, крестьяне или мещане, так как дворянские роды с такой фамилией не фиксируются.

Любопытно, что в некоторых записях XIX века фамилию писали как «Фагилев» — через а, что отражает акающее произношение. Это ещё один довод в пользу того, что исходное имя Фока (а не, скажем, Феогност) — при слабом ударении первый гласный редуцировался до «а». Сегодня носителей фамилии немного, в основном в центральных и южных областях России.