Фамилия Мелентев — наглядный пример того, как церковное имя, пройдя через народное произношение, закрепилось в виде фамилии. В её основе лежит каноническое имя Мелентий (греч. melas — «чёрный», «тёмный»). В русской бытовой традиции имя Мелентий часто редуцировалось до формы Мелентей — отсюда и фамилия на -ев, а не на стандартный -ов. Суффикс -ев указывает на принадлежность: Мелентев — «сын Мелентея», то есть потомок человека, носившего это имя.

Интересно, что имя Мелентий в святцах есть, но широкого распространения в народе оно не получило — в отличие от Иванов или Петров. Поэтому фамилия Мелентев встречается заметно реже. Это может говорить о том, что предки носителей фамилии были либо выходцами из духовного сословия (где любили редкие, книжные имена), либо из семей, где имя давали в честь святого, но в быту быстро переделали на более удобный лад.

В написании фамилии встречается вариативность: в старых документах можно найти форму Мелентьев (с мягким знаком перед -ев). Это не ошибка, а отражение исходного имени Мелентий — суффикс -ев присоединялся к основе, оканчивающейся на мягкий согласный. Со временем написание упростилось до современного Мелентев, хотя оба варианта этимологически равноправны. Такая двойственность типична для фамилий, образованных от имён на -ий: вспомните Арсентьев и Арсентев, или Евсеев и Евсевьев.

С точки зрения географии, фамилия Мелентев не привязана к одному региону — она встречается и в центральных областях России, и на Урале, и в Сибири. Это говорит о том, что носители фамилии не составляли компактной группы, а расселялись в ходе обычных миграционных процессов. Сословно предки могли быть крестьянами или мещанами — имя Мелентий не было дворянским или купеческим, а потому фамилия не несёт явного социального оттенка.