Фамилия Махеева образована по самой распространённой в русском языке модели — от мужского имени или прозвища с помощью патронимического суффикса -ев. В основе лежит мужская форма Махей, которая, в свою очередь, восходит к крестильному имени Матфей (от древнееврейского «дар Яхве»). В народной речи имя Матфей претерпело множество изменений: Матвей, Матюха, Махей, Маханя. Фамилия Махеев (а Махеева — её женский вариант) буквально означает «сын Махея», то есть потомок человека, которого в быту звали сокращённо Махей.

Интересно, что форма Махей закрепилась в основном в северных и центральных говорах, тогда как на юге и западе России чаще бытовали варианты Матюхин или Матвеев. Это делает фамилию Махеева хорошим маркером регионального происхождения предков — скорее всего, они жили в Ярославской, Вологодской или Костромской губерниях. В документах XVII века встречаются крестьяне и посадские люди с прозвищем Махей, что подтверждает древность этой модели.

Суффикс -ев, а не -ов, указывает на то, что основа оканчивалась на мягкий согласный (й). В письменных источниках фамилия могла писаться через «а» — Махаев, но орфографически верным считается вариант с «е», так как в корне под ударением стоит «е» (Махéй). В современных базах данных фамилия Махеева встречается нечасто, что говорит о её относительной редкости по сравнению с более популярными однокоренными фамилиями.