Фамилия Хорольцева — женская форма, а её мужской вариант Хорольцев. В основе фамилии лежит прозвище или географическое название Хоролец, а оно, в свою очередь, образовано от топонима Хорол. Это название реки в Полтавской области Украины (левый приток Псла) и города Хорол на этой реке. Таким образом, Хорольцевы — это потомки выходцев из этих мест.

Разбираем словообразовательную цепочку: от названия реки или города Хорол образовали прозвище Хоролец — «житель с Хорола», «уроженец Хорола». Затем к основе Хоролец- добавили типичный русский фамильный суффикс -ев (после мягкого согласного ц), получилась фамилия Хорольцев. Суффикс -ев указывает на принадлежность: «сын Хорольца» или «из семьи Хорольца». Форма на -цев (не -цов) характерна для южнорусских и украинских говоров, что дополнительно подтверждает связь с регионом.

Возможна и вторая, более редкая версия: прозвище Хоролец могло быть связано с украинским словом «хорол» — так в некоторых диалектах называли хорька (хищного зверька). В этом случае прозвище мог получить ловкий, юркий или, наоборот, пахнущий человек. Однако топонимическая версия выглядит убедительнее, поскольку река Хорол — известный гидроним, а фамилии, образованные от названий рек и городов, — один из самых распространённых типов в русском и украинском ономастиконе.

Фамилия не относится к числу дворянских или широко известных. Её носители, скорее всего, происходят из крестьянской, казачьей или мещанской среды, переселившейся в другие губернии Российской империи. Встречается преимущественно в южных и центральных регионах России и на востоке Украины.