Фамилия Иоилев — редкий случай, когда в основе лежит не крестильное имя, а ветхозаветное библейское имя. Она образована от имени Иоиль (древнееврейское Йоэль, «Яхве — Бог»). В русской традиции это имя известно по библейской Книге пророка Иоиля, но в святцах оно встречается редко, поэтому в народном быту почти не использовалось. Отсюда и редкость фамилии: её могли получить только в среде, где библейские имена давали осознанно, — прежде всего в духовном сословии.

Модель образования простая: к основе Иоиль добавили притяжательный суффикс -ев (после мягкого согласного «л» пишется -ев, а не -ов). Иоилев буквально означает «сын Иоиля» или «принадлежащий Иоилю». По той же модели сложились фамилии Даниилев, Самуилев, Авелев — все они тоже почти всегда указывают на происхождение из среды семинаристов или священников.

В Российской империи такие фамилии нередко давали ученикам духовных семинарий, если у них не было наследственной фамилии. Имя Иоиль как редкое и книжное подчёркивало учёность, а не бытовое происхождение. Носителями Иоилевых могли быть выпускники семинарий, дьячки, священники, реже — дети причетников, получившие фамилию по имени деда или отца.

Встречается фамилия в основном в центральных и северных губерниях, где было много духовных учебных заведений, — например, в Ярославской, Костромской, Вологодской. В крестьянской среде она почти не фиксируется, что лишний раз подтверждает её сословную природу.

Известных носителей с фамилией Иоилев в широкой истории нет — это ожидаемо для фамилии, которая никогда не была массовой. Но тем, кто её носит сегодня, она даёт редкую возможность проследить род до конкретного библейского имени и, скорее всего, до священнической линии предков.