Фамилия Христилев — редкий случай, когда христианское имя попало в русскую ономастику не напрямую, а через уменьшительную форму. В основе лежит каноническое имя Христофор (в переводе с греческого «несущий Христа»), которое в народной среде сократили до Христя или Христиль. От этого производного и возникла фамилия с типичным русским суффиксом принадлежности -ев: Христилев буквально значит «сын Христя» или «потомок Христиля».

Суффикс -ев (а не -ов) указывает, что основа заканчивалась на мягкий согласный — в данном случае на «ль». Это редкая черта: фамилии от имени Христофор чаще образуются через Христофоров или Христофорский. Христилев же стоит в одном ряду с такими сокращёнными формами, как Христофоров (от полного имени) и Христофорский (от прозвища по местности), но отличается именно бытовым, «домашним» происхождением.

Географически фамилия тяготеет к центральным и южным регионам России, где имя Христофор было более употребительно среди крестьян и мещан, чем в северных областях. Встречается она нечасто: по данным открытых телефонных справочников, основные носители живут в Волгоградской, Ростовской областях и Краснодарском крае. Это косвенно подтверждает, что фамилия возникла в среде православных русских, а не, скажем, у старообрядцев, которые часто избегали имён греческого происхождения.

Спорных версий здесь немного. Некоторые исследователи допускают, что в редких случаях фамилия могла произойти от прозвища Христиль, данного человеку, который особенно рьяно соблюдал христианские обряды. Но это вторичная гипотеза: прозвища от нарицательного «христианин» обычно давали с оттенком иронии или удивления, а основа Христиль всё-таки указывает на личное имя. В словаре русских фамилий Б. Унбегауна такая модель описана как стандартная для уменьшительных форм крестильных имён, так что первая версия — основная.

Сословная принадлежность предков Христилевых, скорее всего, крестьянская или мещанская: дворянские фамилии с этим корнем почти не встречаются, а в духовенстве имя Христофор было распространено, но там фамилии часто оформляли иначе — через -ский или с полной основой. Так что Христилев — типичная «деревенская» фамилия, закрепившаяся в XIX веке, когда у крестьян начали массово записывать наследственные прозвания.