Фамилия Лилиев — одна из тех, что вызывает желание немедленно связать её с цветком лилии. И действительно, в основе лежит слово «лилия». Но прямой путь «человек, похожий на лилию» здесь не работает: в русской традиции фамилии от названий растений редко давали по внешнему сходству, чаще — по роду занятий или месту жительства.

Самый вероятный источник — прозвище Лили́й или Лиле́й. В южнорусских и украинских говорах так могли называть садовника, выращивавшего лилии, или торговца цветами и луковицами. Цветок был дорогим и статусным — его разводили в барских усадьбах и монастырских садах. Значит, предок-носитель фамилии мог быть садовником при помещичьем доме или при церкви. В пользу этой версии говорит суффикс -ев: он присоединялся к основам на -ий (Лилий → Лилиев), что типично для русской модели образования от прозвищ и мирских имён.

Есть и более прозаичное объяснение. Лилией в народе иногда называли не только цветок, но и лилейник — растение с яркими цветами, а также некоторые виды ирисов. В этом случае прозвище могло закрепиться за человеком, который жил у зарослей лилейника, или за тем, кто заготавливал эти растения для лекарственных целей.

Версия о происхождении от женского имени Лилия (редкого в крестьянской среде до XX века) маловероятна. Такие «матримониальные» фамилии (от имени матери) встречаются, но в русской традиции они образуются с суффиксом -ин: Лилин, а не Лилиев.

Фамилия редкая. Встречается в основном в центральных и южных областях России, а также у болгар — там форма Лилиев (с ударением на первый слог) обычна и восходит к имени Лило (уменьшительное от Лилян, Лиляна). Поэтому у русских Лилиевых возможны и болгарские корни, если предок переселился в Россию в XIX–XX веках.

Словообразовательная модель проста: основа «лилий» (или «лилей») плюс суффикс принадлежности -ев. Первоначально это было притяжательное прилагательное: «чей сын?» — Лилиев, то есть сын Лилия (или Лилея). Со временем суффикс перестал осознаваться как указание на родство и закрепился в качестве фамильного окончания.