Фамилия Ильичева (встречается также вариант написания через «ё» — Ильичёва) образована от мужского крестильного имени Илья. Это имя пришло в русскую культуру вместе с христианством из Византии и представляет собой народную переработку библейского имени Eliyahu. В переводе с древнееврейского оно означает «мой Бог — Господь» или «мой Бог — Яхве», то есть «мой Бог — Бог истинный». Имя Илья на Руси было одним из самых распространённых — благодаря почитанию пророка Илии, чей день памяти (Ильин день) широко отмечался в народе.

Словообразовательная модель здесь типична для русских фамилий: к основе имени прибавляется суффикс -ев- (фонетический вариант суффикса -ов- после мягких и шипящих согласных). Форма Ильичев — это притяжательное прилагательное, отвечавшее на вопрос «чей?»: сын Ильича, то есть потомок человека по имени Илья. Женский вариант Ильичева — это грамматическая форма, закреплённая за супругой или дочерью носителя фамилии.

Интересно, что в основе фамилии лежит не само имя Илья, а его разговорная патронимическая форма Ильич. Это отчество, которое в XVI–XVII веках могло закрепляться как прозвище, а затем и как фамилия. Такие образования — от отчества, а не напрямую от имени — встречаются реже, чем простые отчества на -ов/-ев, и указывают на то, что предок носителя фамилии был известен в своей среде именно как Ильич, то есть «сын Ильи».

Процесс формирования фамилий в разных слоях населения шёл неравномерно. У крестьян и посадских людей фамилии на -ичев могли появиться не раньше XVII–XVIII веков, а укрепились окончательно лишь после отмены крепостного права в 1861 году. Поэтому назвать точное место и время возникновения рода Ильичевых можно только после специальных генеалогических изысканий. Однако можно уверенно сказать: фамилия Ильичева — одна из тех, что образована от имени Илья, и её носители — потомки человека, которого в своём окружении называли Ильич.