Фамилия Ивлеев происходит от крестильного имени Иов, которое в русской народной традиции звучало как Ивлий или Ивля. Иов — библейское имя, принадлежавшее знаменитому ветхозаветному страдальцу, чьё имя стало символом долготерпения и верности. В бытовой речи имя Иов часто сокращали и переиначивали: появлялись формы Ивлий, Ивля, а от них — уменьшительные Ивлей, Ивлюха. Фамилия Ивлеев образована от одной из таких обиходных форм через притяжательный суффикс -ев, который указывал на принадлежность: «чей?» — Ивлеев, то есть сын или потомок Ивлея.

Суффикс -ев в фамилии Ивлеев стоит после мягкого согласного [л'], что характерно для северорусских и центральнорусских говоров. В южнорусских и украинских землях на том же месте чаще появлялся бы суффикс -ов, но в данном случае написание закрепилось именно с -ев. Это одна из деталей, по которой можно предположить, что фамилия сложилась в регионах, где говорили на акающих говорах: в Рязанской, Тамбовской, Владимирской областях или в среднерусской полосе.

Иногда Ивлеева путают с фамилией Ивлев, но это разные образования. Ивлев — от имени Ивль (краткая форма от Иов), а Ивлеев — от Ивлей. Разница в суффиксе указывает на то, что в основе лежали разные уменьшительные формы одного и того же имени. Встречается и вариант Ивлеев с двойным «е» на конце — это орфографическая особенность, не меняющая смысла.

В документах XVI–XVII веков люди с такой фамилией или её прототипами встречаются среди служилых людей и крестьян. Например, в писцовых книгах по Рязанскому краю упоминаются крестьяне Ивлеевы. Сословной привязки у фамилии нет: её носили и дворяне, и посадские, и сельские жители. Сейчас Ивлеевых больше всего в Центральной России, Поволжье и на Урале — там, куда в XVII–XVIII веках переселялись крестьяне из центральных областей.

Таким образом, фамилия Ивлеев — это отчество от народной формы имени Иов, с чёткой словообразовательной моделью и ясной географической привязкой к великорусским говорам.