Фамилия Лисаева образована по самой распространённой в русской ономастике модели: от основы через суффикс -ев к фамилии. Суффикс -ев, а не -ов, указывает на то, что основа заканчивалась на мягкий согласный или на -й. В данном случае основа — Лисай. Это либо прозвище, либо вариант имени, и здесь есть две основные версии, обе правдоподобные.

Первая и наиболее вероятная версия: прозвище Лисай могли дать человеку с рыжими волосами — по цвету лисьей шерсти. Прозвища от названий животных (Лиса, Лис, Лисой) были обычным делом на Руси: их давали за внешность, хитрость или повадки. Суффикс -ай в таких прозвищах — характерный словообразовательный элемент, часто встречающийся в русских фамилиях (сравните: Косай — от косой, Гуляй — от гулять). Таким образом, Лисай — это «рыжий, как лиса» или «хитрец».

Вторая версия, менее распространённая, но не лишённая оснований: Лисай может быть производной формой от крестильного имени Елисей. В народной речи имя Елисей нередко сокращалось до Лисей или Лисай. Если это так, то фамилия Лисаева — это «дочь (или потомок) Лисая», то есть Елисея.

Фамилия Лисаева — женская форма, а её носительницы могли происходить из разных слоёв населения. В документах XVII–XVIII веков фамилии на -ев встречаются и у крестьян, и у посадских людей, и у служилых. Конкретных географических привязок у фамилии нет, но она встречается в центральных и южных регионах России, а также в Поволжье. Встречается и вариант написания через «о» — Лисаева, но он редок и, скорее всего, является искажением при записи.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Лисаева стоит в одном ряду с Лисовым, Лисицыным, Лисаевым. Но суффикс -ай выделяет её: он придаёт основе разговорный, даже фамильярный оттенок, что характерно для прозвищ, данных в быту, а не по документам.