Фамилия Корнолиева в своей основе содержит редкую форму крестильного имени Корнолий — одного из вариантов имени Корнелий. В православных святцах известен преподобный Корнилий Переяславский, в миру Конон, сын рязанского купца. В юности он ушёл из родительского дома, пять лет прожил послушником у старца Павла в Лукьяновской пустыни под Переяславом, а затем перешёл в Переяславскую обитель святых Бориса и Глеба, что на Песках. Конон усердно ходил в храм и беспрекословно выполнял всё, что ему приказывали.

Само имя Корнелий восходит к латинскому корню со значением «рог», по другой версии — к слову «cornum», то есть «ягода кизила». В истории православия известно семь святых покровителей этого имени. Форма Корнолий — не каноническая, а народная, возникшая в разговорной среде: в крестьянском и посадском быту сложные для произношения церковные имена нередко упрощали, заменяя непривычные звукосочетания более привычными.

Фамилия образована по стандартной патронимической модели: к основе Корнолий добавили суффикс -ев (вместо более ожидаемого -ов, что встречается у имён с мягкой или шипящей основой). Это указывает на то, что предок носителя фамилии был сыном человека по имени Корнолий. Судя по типу суффикса, фамилия сложилась в среде великорусского населения, а не в украинской или белорусской традиции.

Скорее всего, основатель рода Корнолиевых был человеком из простого сословия. Фамилия редкая, и её география неширока: встречается преимущественно в центральных и северных областях России, где крестьянские фамилии на -ев закрепились к XVII–XVIII векам.