Фамилия Кадрилеева — редкая и с неочевидной на первый взгляд этимологией. Если отбросить окончание -а, указывающее на женскую форму (или на происхождение от отца по материнской линии), то основа — Кадрилеев. Суффикс -еев характерен для русских фамилий, образованных от прозвищ или имен на -ей, -ай, -ий. Чаще всего такие фамилии встречались в северных и центральных губерниях России.

Самая сложная часть — корень «Кадрил-». В русском языке сразу вспоминается «кадриль» — французский танец, популярный в дворянской среде XIX века. Однако фамилия могла возникнуть и раньше, и вряд ли её дали за любовь к танцам. Скорее всего, перед нами искажённое тюркское или арабское имя. Например, имя Кадыр (Кадир) в переводе с арабского означает «могущественный», «всемогущий» — один из эпитетов Аллаха. В татарской и башкирской среде распространены фамилии Кадыров, Кадырбаев, Кадриев. Форма Кадрилеев могла возникнуть при добавлении русского суффикса -еев к основе Кадрил — диалектному варианту имени Кадыр с характерным для некоторых тюркских говоров переходом «ы» в «и» и добавлением конечного «л» (ср. Кадриль — уменьшительно-ласкательная форма).

Менее вероятная, но возможная версия — связь с диалектным словом «кадрила» (или «кадрилка»), которое в некоторых говорах означало «небольшая кадка», «кадка для кваса». В этом случае прозвище Кадрилей мог получить бондарь или торговец кадками. Но эта версия слабее, так как слово не фиксируется в словарях как общеупотребительное.

Таким образом, носители фамилии Кадрилеева, скорее всего, происходят из среды крещёных татар или башкир, либо из русских семей, живших в тесном соседстве с тюркскими народами (Поволжье, Урал, Оренбуржье). Предок мог носить имя Кадрилей (уменьшительное от Кадыр), а потомки получили фамилию по отцу. Встречается фамилия и сегодня, но крайне редко — в основном в Татарстане, Башкортостане и в русских регионах, куда переселялись люди из этих мест.