Фамилия Келехсаев — редкий пример, где осетинская основа сплелась с тюркскими корнями. В её центре лежит осетинское мужское имя Келехсай, а оно, в свою очередь, составное. Первая часть восходит к тюркскому «къалэ» — «мальчик, молодой». Вторая часть — к тюркскому же «сай» в значении «славный, хороший». Таким образом, имя Келехсай буквально означало «славный мальчик» или «добрый молодец», и именно от него через стандартный патронимический суффикс -ев и родилась фамилия.

Существует и альтернативное объяснение, но оно явно уступает по убедительности. Согласно ему, первая часть фамилии связана с турецким словом kelek. Слово это многозначное: «незрелая дыня», «плот на бурдюках», а также «дурень, бестолочь». Вряд ли такое прозвище стало бы основой для имени, тем более уважаемого. Скорее всего, эта версия — результат случайного звукового сходства, и её можно отбросить.

Модель образования фамилии — классическая для осетин, адаптированная русской грамматикой. Суффикс -ев указывает на принадлежность: «чей?» — Келехсаев, то есть потомок Келехсая. Географически фамилия бытует преимущественно в Северной Осетии и среди осетинской диаспоры, что подтверждает её локальное происхождение от конкретного родового имени.