Фамилия Левоновий — редкий случай, когда перед нами не привычная русская патронимическая модель на -ов или -ин, а книжная, искусственная форма. Если бы фамилия была Левонов или Левонович, её происхождение было бы прозрачнее, но окончание -ий указывает на иной путь образования.

Скорее всего, перед нами фамилия семинарского происхождения. В духовных училищах и академиях XVIII–XIX веков будущим священникам и их детям нередко давали фамилии не по отцу, а по имени святого или по церковному празднику, оформляя их на латинский или греческий манер с окончанием -ий. Основа здесь — имя Левон (народная форма канонического имени Леонтий, что по-гречески значит «львиный»). Так появились фамилии Леонтьевский, Леонтович, а в ряде случаев — искусственное Левоновий, которое буквально означало «относящийся к Левону» или «принадлежащий Левону», но не как отчество, а как фамилия-эпитет.

Вторая, менее вероятная версия — что это описка или диалектный вариант фамилии Левонович. В южнорусских и украинских говорах звук «ч» мог смягчаться до «й», и на письме это иногда закреплялось. Однако единичность такой формы скорее говорит в пользу первого объяснения: фамилия была дана «сверху», в канцелярии семинарии, и осталась в семье как редкий след сословной истории.

Носители этой фамилии, скорее всего, происходят из среды духовенства, причём географически тяготеют к южным и западным губерниям Российской империи, где была сильна греко-католическая и православная традиция давать «учёные» фамилии. Встретить Левоновия сегодня — редкость, и каждый случай заслуживает отдельного генеалогического поиска, так как общих списков по этой фамилии практически нет.