Фамилия Мармылева произошла от прозвища Мармыль. В белорусском языке слово «мармыль» означало «молчун» или «отшельник». Скорее всего, прозвище отражало характер человека: неразговорчивого, замкнутого, предпочитающего уединение. Так могли назвать того, кто жил в стороне от людей, вёл отшельнический образ жизни. Сначала это было обиходное именование, а затем оно закрепилось как фамильное — Мармылева. Суффикс -ев- указывает на принадлежность: «сын Мармыля». По модели образования это типичная русская фамилия, хотя основа — белорусского происхождения. Такое сочетание встречается нечасто и говорит о том, что предки носителей фамилии могли жить на стыке русских и белорусских земель. В отличие от многих фамилий, образованных от профессий или имён, эта связана с внутренним качеством человека.