Фамилия Ивлиев образована от крестильного имени Иов, которое в переводе с древнееврейского означает «преследуемый». Однако в русской народной традиции это имя приобрело обиходные формы: Ивлий, Ивля, Ивлей. Именно от этих разговорных вариантов и пошла фамилия Ивлиев.

Суффикс -ев указывает на принадлежность: Ивлиев буквально значит «сын Ивли» или «потомок Ивлия». Такой способ образования типичен для русских фамилий, возникших из отчеств. Полное церковное имя Иов в крестьянской и купеческой среде звучало тяжеловато, поэтому в быту его сокращали и переделывали на свой лад.

Стоит отличать Ивлиева от похожих фамилий. Например, Ивлев происходит от имени Иван (через форму Ивля), а Ильин — от Илья. Ивлиев же твёрдо привязан именно к библейскому Иову, хотя в некоторых говорах могло быть смешение. Имя Иов в истории православия известно по святому Иову Многострадальному, что могло повлиять на выбор имени в благочестивых семьях.

Географически фамилия чаще всего встречается в центральных и южных регионах России. В документах XVII–XVIII веков носители фамилии записаны среди однодворцев и государственных крестьян. Встречается и написание через «ф» — Ивлиев, но это уже следствие поздней орфографической путаницы.