Фамилия Меркуляева — женская форма, мужской вариант — Меркуляев. Она образована по одной из самых распространённых в русском языке моделей: от прозвища или имени, оканчивающегося на согласный, с помощью суффикса -ев (после мягкого или шипящего звука). Основа здесь — Меркуляй.

Что стоит за этим прозвищем? Скорее всего, Меркуляй — это народная, просторечная форма крестильного имени Меркурий. Имя Меркурий пришло на Русь из Византии вместе с христианством, но в народной среде быстро адаптировалось: сложное для произношения «Меркурий» превращалось в Меркул, Меркуша, а также в Меркуляй. Уменьшительно-ласкательный суффикс -яй в русских прозвищах не редкость (ср. Бородяй, Гуляй, Малый), он придавал имени бытовой, «домашний» оттенок.

Имя Меркурий носили несколько раннехристианских святых, в том числе святой мученик Меркурий Смоленский, почитаемый на Руси. Поэтому фамилия Меркуляев — это, по сути, «сын Меркуляя», то есть человека, которого в обиходе звали уменьшительным именем от Меркурия.

Географически фамилия встречается рассеянно, без резкой привязки к одному региону, что типично для фамилий, образованных от распространённых календарных имён. Встречаются варианты написания через «о» — Меркулаев, но форма с «я» (Меркуляев) фиксирует именно произносительный вариант с мягким «л». В отличие от фамилии Меркулов, которая образована напрямую от краткой формы Меркул, Меркуляев — более редкий и «разговорный» вариант, сохранивший в основе живую народную речь.