Фамилия Гильмикеева — яркий пример того, как тюркское имя легло в основу русской фамилии с помощью типично русского суффикса. В её основе лежит мужское личное имя Гильмике, которое является диалектной или обиходной формой от более полного арабского имени Гильметдин (варианты: Гильмутдин, Гильмет). Корень здесь — арабское «гильм» (знание, наука, учёность), а вторая часть «-дин» означает «вера». Таким образом, имя Гильметдин переводится как «знание веры» или «учёный в религии». Усечение до формы Гильмике — распространённый приём в разговорной речи, особенно в татарской и башкирской среде, где имена часто сокращали для удобства.

Модель образования фамилии — суффикс -ев, присоединённый к основе на -е. Это стандартный для русских фамилий способ «обрусения» иноязычных имён: от имени отца (Гильмике) образовывали притяжательное прилагательное («чей?» — Гильмикеев), которое затем закреплялось как фамилия. Женская форма Гильмикеева указывает на то, что носительница — женщина, либо что фамилия была зафиксирована в документах именно в таком виде (по мужу или отцу).

Географически фамилия почти наверняка восходит к регионам Поволжья и Приуралья — Татарстану, Башкортостану, Оренбургской области. Там фамилии на -ев от тюркских имён — обычное дело, и Гильмикеева встречается в основном в этих краях. Интересно, что в русском языке суффикс -ев здесь работает не с типичной славянской основой (как в фамилиях от профессий), а с мусульманским именем, что подчёркивает многовековое соседство и культурный обмен между русскими и тюркскими народами.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Гильмутдинов, Гильметдинов — показывает, что Гильмикеева образована от более краткой, «домашней» формы имени. Если носитель фамилии Гильмутдинов напрямую указывает на полное имя предка, то Гильмикеев хранит память о его уменьшительно-ласкательном прозвище в быту. Это редкий штрих, который делает фамилию не просто меткой, а маленьким свидетельством семейной истории.