Фамилия Иллиева образована от имени Иллия — одного из вариантов канонического мужского имени Илия (в русской традиции — Илья). Такая форма имени бытовала преимущественно в духовной среде, среди священнослужителей и монахов, где предпочитали церковнославянское звучание имени, близкое к греческому оригиналу. Поэтому первыми носителями фамилии Иллиев (женская форма — Иллиева) скорее всего были выходцы из семей, связанных с церковью.

Имя Илия восходит к древнееврейскому «Элияху», что означает «мой Бог — Господь», то есть «Бог мой — истинный Бог». В Библии это имя носил пророк, живший в IX веке до нашей эры. Согласно преданию, он был простым пастухом, вёл отшельническую жизнь в горах и пустыне, а в историю вошёл как борец за социальную справедливость и религиозный реформатор. В христианской, иудейской и мусульманской традициях Илия — легендарная фигура, почитаемая как предтеча Мессии.

Модель образования фамилии проста: суффикс -ев присоединился к основе Иллий, указывая на принадлежность («чей?» — сын Иллия). В русском языке суффикс -ев пишется после мягких согласных и й, что и дало написание Иллиев (а не Иллиёв). Фамилия эта довольно редкая, с ярко выраженной «книжной» окраской: она не от деревенского прозвища, а от полной церковной формы имени, что сразу выделяет её среди более привычных Ильин, Ильюшин или Ильиных.

Вполне возможно, что основатель рода Иллиевых был глубоко верующим человеком, но процесс формирования фамилий был длительным, и точно определить время и место происхождения этого рода можно лишь на основании серьёзных генеалогических изысканий.