Фамилия Хмилевой звучит на слух как притяжательное прилагательное, образованное от прозвища или имени Хмиль. В русской традиции фамилии на -ев (а в женском роде -ева, в родительном падеже -евой) обычно указывали на принадлежность: «чей?» — Хмилев, то есть сын или потомок человека по прозвищу Хмиль. Но здесь перед нами форма Хмилевой — это родительный или предложный падеж женской фамилии Хмилева, которую в быту часто склоняют, но в документах она фиксируется как Хмилева. Исходная мужская форма — Хмилев.

Самое вероятное объяснение: основа фамилии — «хмиль», диалектный или искажённый вариант слова «хмель». В южнорусских и украинских говорах звук «м» мог заменять «ль» или наоборот, а «хмель» через народную этимологию превращался в «хмиль». Хмель — растение, но в прозвищах оно редко означало любителя пива. Чаще так называли человека суетливого, вертлявого, «вьющегося» как хмель, или же того, кто занимался выращиванием и продажей хмеля. В старину хмелеводство было важным промыслом, особенно в западных и центральных губерниях России, а также на Украине.

Менее вероятная, но возможная версия: связь с древнерусским именем Хмиль, которое могло быть сокращением от крестильного имени Хрисанф или Христофор — через просторечные формы вроде Хримил, Хмил. Такие сокращения встречались в крестьянской среде, где полные имена редуцировали до двух-трёх слогов. Однако следов такого имени в исторических документах почти нет, поэтому версия с хмелем выглядит убедительнее.

Суффикс -ев (а не -ов) указывает на то, что основа оканчивалась на мягкий согласный или «й»: Хмиль → Хмилев. Это типично для фамилий, возникших в зоне влияния церковнославянской или южнорусской фонетики. В северных и восточных регионах чаще встречается -ов (Хмилов), но форма Хмилев распространена в Черниговской, Киевской и соседних губерниях, откуда фамилия могла мигрировать в центральную Россию.

Сословно фамилия Хмилева — скорее всего, крестьянская или мещанская. Дворянские роды с таким корнем не фиксируются. В XIX веке носители фамилии встречаются в переписях Полтавской, Харьковской и Курской губерний, что подтверждает её южнорусские корни. Сегодня фамилия редкая, но не исчезнувшая: её можно найти в России, Украине и Беларуси, часто с вариантами написания Хмелев, Хмилёв.

Таким образом, предки человека с фамилией Хмилева, скорее всего, были связаны с хмелеводством или получили прозвище по характеру — живой, непоседливый человек.