Фамилия Микуляев — редкий пример, когда на слух она звучит почти как Микулаев, но на письме закрепилась в форме с мягким знаком. Это не случайность, а прямой ключ к происхождению: фамилию образовали от имени Микуля, уменьшительной формы от Микула (народный вариант имени Николай). В русских говорах форма Микула была распространена шире, чем книжное Николай, а Микуля — это ласковое обращение к ребёнку или взрослому в крестьянской среде.

Суффикс -ев указывает на стандартную модель русских фамилий: «чей?» — Микуляев, то есть сын Микули, потомок Микули. В отличие от фамилий на -ин, которые образуются от основ на -а/-я без суффиксального наращения (Микулин), здесь основа Микуля- даёт форму на -ев, что типично для имён с конечным мягким согласным или с окончанием -я в именительном падеже. Так что Микуляев и Микулин — родственные варианты, но первый встречается реже и звучит архаичнее.

Географически фамилия тяготеет к северным и центральным областям России, где имя Микула было особенно популярно в XVI–XVII веках. В писцовых книгах и переписных листах того времени нередко встречаются крестьяне и посадские люди с именем Микула, но вот фамилия Микуляев в документах почти не фиксируется — это говорит о её позднем оформлении, скорее всего, в XVIII–XIX веках, когда фамилии окончательно закреплялись за крестьянскими родами.

С точки зрения словообразования фамилия стоит в одном ряду с Микулиным, Микуловым, Микуличем. Но Микуляев выделяется тем, что сохранил не просто уменьшительную форму, а именно ласкательный вариант имени, который в быту могли использовать только близкие. Это намекает на то, что предок носителя фамилии был человеком, которого в деревне звали не по отчеству, а по домашнему прозвищу — Микуля. Такие прозвища нередко становились фамилиями, если семья была многочисленной или если носитель был заметной фигурой в общине.

Сейчас фамилия остаётся довольно редкой. По данным открытых источников, основная масса Микуляевых живёт в Поволжье (Нижегородская, Кировская области) и на Урале. Встречаются единичные носители в Москве и Санкт-Петербурге, но это, скорее всего, результат миграции XX века. В дореволюционных метрических книгах фамилия почти не попадается, что подтверждает её позднее и локальное происхождение.