Фамилия Мерхелев — редкая, и её происхождение, скорее всего, связано не с русской, а с еврейской или немецкой традицией. Основа фамилии — Мерхель — это вариант мужского личного имени Маркел или Мордехай. В еврейской среде имя Мордехай (в память о библейском герое) в бытовом произношении часто сокращалось и видоизменялось: Морхе, Мерке, Мерхель. От этого уменьшительного имени и образована фамилия с помощью патронимического суффикса -ев, который указывает на принадлежность: Мерхелев — «сын Мерхеля».

Менее вероятно, но не исключено, что в основе лежит немецкое имя Merchel или фамилия Merkel, которая в свою очередь произошла от уменьшительной формы имени Марк или Маркус. В этом случае фамилия могла появиться у обрусевших немцев, но суффикс -ев указывает на то, что адаптация произошла уже на русской почве, по стандартной модели отчества.

Обратите внимание на суффикс -ев, а не -ов. Он присоединяется к основам на мягкий согласный или на -й. В фамилии Мерхелев финальный -ль даёт именно такой, «мягкий» вариант. Это косвенно подтверждает, что исходное имя заканчивалось на мягкий согласный звук (Мерхель), а не на твёрдый (Меркель).

Географически фамилия встречается крайне редко, в основном в записях XIX–XX веков на территориях бывшей черты оседлости (Украина, Белоруссия, юг России), что поддерживает версию об еврейском происхождении. Социально носители такой фамилии — это, скорее всего, мещане или купцы, а не крестьяне, так как в крестьянской среде фамилии на -ев от редких имён почти не встречались.