Фамилия Метельцева — женская форма, а её мужской вариант Метельцев. В основе фамилии лежит не слово «метель» в прямом значении, а прозвище Метелец. Так в старину могли назвать человека суетливого, беспокойного или того, кто «метёт», то есть быстро ходит, носится по делам. В некоторых говорах «метелец» означало ещё и вьюгу, что усиливало образ непоседы или резкого в движениях человека.

Разберём модель образования. Суффикс -ев, а не -ов, указывает на то, что основа оканчивалась на мягкий согласный или ц. В данном случае Метелец дал Метельцев — буквально «сын Метельца». Это типичная русская патронимическая модель, самая массовая в центральных и северных губерниях.

Интересно, что фамилия Метельцев встречается реже, чем однокоренные Метелёв или Метелкин, что говорит о её локальном бытовании. По данным переписей XIX века, Метельцевы чаще всего фиксировались в Вятской и Пермской губерниях, где прозвища по чертам характера были особенно распространены. В этих краях фамилия могла закрепиться за крестьянами или мастеровыми людьми, а не за дворянским сословием.

Есть и менее вероятная, но возможная версия: связь с именем Мефодий через его уменьшительную форму Метеля. В разговорной речи Мефодий превращался в Метю, Метеля, и уже от этого прозвища могли образовать Метельцев. Однако отсутствие в фамилии характерного суффикса -ин (Метелин) делает эту гипотезу слабее, чем версия от прозвища, описывающего поведение.

Спорных моментов в этимологии почти нет: корень «мет-» здесь прозрачен, а суффикс -ец типичен для прозвищ. Фамилия не переосмысливалась и не меняла форму в документах, что говорит о её устойчивости на протяжении как минимум двухсот лет.