Фамилия Илиев образована от крестильного мужского имени Илья. Это русская форма древнееврейского имени Eliyahu, которое переводят как «мой Бог — Господь» или «мой Бог — Бог истинный». В библейской традиции пророк Илия — одна из ключевых фигур, ревнитель веры в единого Бога. Фамилия строится по стандартной восточнославянской модели: к основе Илий- добавляется суффикс -ев, указывающий на принадлежность («сын Илии»). Ударение, скорее всего, падает на второй слог — Или́ев, хотя в разговорной речи встречается вариант с ударением на первый.

В отличие от более привычной фамилии Ильин (тоже от Илья, но через форму Иль- и суффикс -ин), Илиев использует полную основу Илий-. Такая форма встречается реже и может указывать на церковнославянское или книжное влияние: имя Илия в православных святцах и богослужебных текстах употребляется именно в этой полной форме. Поэтому Илиев — фамилия не просто «по отцу», а, возможно, с оттенком принадлежности к среде, где имя произносили по-церковному.

Географически фамилия Илиев распространена в России, на Украине и в Беларуси, но нигде не входит в число массовых. Встречается также у болгар — там она образована по той же модели, но с местным суффиксом. В русском контексте Илиев — относительно редкий вариант, который не стоит путать с тюркскими или кавказскими фамилиями на -ев от других основ.

Сословной привязки у фамилии нет: её могли носить и крестьяне, и духовенство, и горожане. Поскольку имя Илья было очень популярным в народе, а фамилии на -ев в целом характерны для разных слоёв, точнее сказать о социальном происхождении предков без конкретных архивных записей сложно.