Фамилия Горылева — женская форма фамилии Горылев, и её происхождение напрямую связано с мужским прозвищем или именем Горыль. В русской ономастике фамилии на -ев обычно образуются от основ на мягкий согласный или на -ь, и здесь мы видим именно такой случай: основа Горыль дала суффикс -ев-, а не -ов-. Это первая деталь, которая сразу отличает эту фамилию от массы «стандартных» на -ов.

Корень «гор-» в русских фамилиях многозначен. Чаще всего он восходит к слову «горе» — печаль, беда, или к глаголу «гореть». В прозвище Горыль могла быть заложена характеристика человека: либо «горемыка», тот, кто постоянно попадает в неприятности, либо, напротив, «горячий», вспыльчивый, «сгорающий» от нетерпения или работы. Есть и версия, что прозвище давали человеку с особым цветом волос или кожи — «горелый», то есть очень смуглый или рыжий, будто опалённый. В говорах встречается слово «горыль» в значении «горемыка» или «бедолага», что делает первую версию наиболее правдоподобной.

В отличие от фамилий, образованных от крестильных имён (Иванов, Петров), Горылев — это типичная «мирская» фамилия, возникшая из прозвища, которое человек получил в быту. Такие прозвища часто давались по внешности, характеру или обстоятельствам жизни, и они не несли оскорбительного смысла — скорее, были меткой, помогавшей отличить одного Григория от другого в деревне. Предок носителей фамилии, вероятно, был простым крестьянином или ремесленником, а не дворянином: фамилии с «бытовыми» корнями редко встречались в высших сословиях.

Географически фамилия Горылева встречается в центральных и северных областях России, особенно в Вологодской и Архангельской губерниях, где говор сохранил слово «горыль». Встречаются и варианты написания — Горилев, что может указывать на колебание в произношении безударной гласной. Сама фамилия не слишком распространена, что делает её ценной для локальной истории: по ней можно проследить миграцию одной семьи или нескольких родов, связанных общим прозвищем.