Фамилия Маркеловы — одна из тех, что произошли от полного христианского имени, а не от прозвища. В её основе лежит каноническое мужское имя Маркелл, которое в бытовой русской традиции закрепилось в упрощённой форме Маркел. Значение этого имени спорно, и это даёт нам две версии. Первая, самая распространённая, связывает его с латинским «марцеллус» — уменьшительным от «Маркус», то есть «посвящённый Марсу», богу войны. Отсюда значение «воинственный». Вторая версия более прозаична: если в основе лежит слово «marcellus», имя переводится как «молоток».

Покровителем имени считается мученик Маркелл Маккавей. По преданию, он был одним из семи братьев — ветхозаветных мучеников, казнённых в гонение Антиоха IV Эпифана за то, что отказались нарушить закон Моисеев. В православном календаре день памяти мученика Маркелла приходится на 14 августа.

Фамилия образовалась по простой и продуктивной модели: к основе «Маркел» добавили типичный русский суффикс принадлежности -ов. Изначально Маркелов — это «сын Маркела» или «человек из рода Маркела».

В крестьянской среде и среди духовенства имя Маркел встречалось нечасто, но стабильно, поэтому фамилия распространена повсеместно, без резкой региональной привязки. Интересная деталь: в старых документах можно встретить написание «Маркеловъ» и «Маркелловъ» — с двумя «л», что точнее отражало церковный вариант имени. Современное написание закрепилось после реформы орфографии 1918 года. Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Маркелов — это «старший брат» для более редких Маркельевых и Маркеллиных, которые образовывались от полной формы имени.