Фамилия Исиляева — редкий случай, когда в основе лежит не славянское имя или прозвище, а тюркское, причём с довольно прозрачной внутренней формой. Чтобы понять её происхождение, нужно смотреть не на окончание, а на корень «Исил-» и суффикс «-яев».

Фамилия образована по русской патронимической модели: суффикс «-ев» указывает на принадлежность («чей?» — сын Исиляя). Но само имя Исиляй — это адаптация тюркского личного имени. Скорее всего, оно восходит к слову «исыл» или «ислы» — в ряде тюркских языков (татарском, башкирском, казахском) корень «ис» означает «запах», «дым», а суффикс «-лы/-ле» образует прилагательное: «пахучий», «благоухающий». В именах такой корень часто давали как пожелание ребёнку быть «благоуханным», то есть желанным, приятным, добрым. Вторая часть «-яй» — это типичный тюркский уменьшительно-ласкательный аффикс, который в русской записи превратился в «-яй» (сравните: Алтынай, Гульнай, Ильнай). Получается, Исиляй — «маленький пахучий» или «благоуханный мальчик».

Модель «Исиляй → Исиляев → Исиляева» характерна для фамилий, которые возникли в среде крещёных татар, башкир или других тюркских народов Поволжья и Приуралья. В XIX веке при переходе на русские фамилии отчество на «-ев» закрепилось за потомками, а окончание «-а» указывает на женскую линию или на то, что фамилия дана по мужу. Географически фамилия чаще всего встречается в Татарстане, Башкортостане и Оренбургской области — регионах, где веками жили тюркские народы, принимавшие православие и менявшие родовые имена на русские патронимы.

Версия, что основа могла быть связана с гидронимом (например, река Исиль в Казахстане), маловероятна: фамилии от названий рек образуются обычно через топонимический суффикс «-ский/-цкий» (Исильский), а не через «-яев». Таким образом, предки носительницы фамилии Исиляева — скорее всего, крещёные татары или башкиры, чей родоначальник носил имя Исиляй, что в переводе звучало как «благоуханный» и было пожеланием долгой и доброй жизни.