Фамилия Киликеев — самобытный памятник восточной культуры, и её происхождение не сводится к одной версии. Наиболее вероятно, что в основе лежит имя Киликей. Оно составное: первая часть — «Киль» (с древнетюркского — «пусть родится» или «родился»), а вторая — уменьшительно-ласкательный суффикс «-кей», который восходит к тюркскому «-кай». Такая модель образования имён широко распространена у тюркских народов, где суффикс придаёт имени ласковый или «младший» оттенок.

Есть и вторая гипотеза: фамилия могла пойти не от имени, а от прозвища Киликей. Его связывают со словом «килик» — так называли алтайских киргизов. Суффикс «-ей» (видоизменённый «-ай») в этом случае превращает этноним в прозвище, которое мог получить сын человека из этого племени. Если так, то фамилия Киликеев буквально указывает на происхождение из алтайских киргизов.

Обе версии не противоречат друг другу: в тюркской ономастике имя и прозвище часто сливаются. Разница лишь в том, что первая гипотеза делает акцент на пожелании рождения сына, а вторая — на этнической принадлежности предка. Правдоподобнее выглядит вторая: прозвища по племенной принадлежности давали часто, и суффикс «-ей» в них типичен для южносибирских тюрков.

Фамилия образована по русской модели с патронимическим суффиксом «-ев»: Киликей → Киликеев. Это значит, что предок носителя фамилии был известен как Киликей, а его дети и внуки стали Киликеевыми. Процесс закрепления фамилии мог быть долгим, и привязывать её к одной конкретной местности без серьёзных генеалогических изысканий рискованно. Однако сама структура ясно указывает на восточные, тюркские корни — в отличие от славянских фамилий, где суффиксы и основы выглядят иначе.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Киликеев, Киликов, Килин) показывает, что основа «Кил-» встречается у разных народов, но именно форма «Киликей» с двойным суффиксом — редкая. Это делает фамилию не просто «восточной», а узко региональной, скорее всего, связанной с алтайским или киргизским ареалом.