Фамилия Милянцей — редкая и нестандартная для русского слуха. Её форма сразу подсказывает, что перед нами не исконно русская фамилия, а результат адаптации иноязычной основы. Скорее всего, она восходит к молдавской или румынской фамилии Милян (Milean) или Милянцу (Mileanțu), к которой добавился русский суффикс -ей, передающий окончание исходного слова. В молдавском и румынском языках суффикс -eanu (или -ану) указывает на происхождение из определённого места. Таким образом, Милянцей — это русифицированная форма, где конечное -цу или -ц превратилось в -цей.

Основа фамилии — «Милян» — скорее всего, восходит к личному имени Миля, которое является уменьшительной формой от православных имён Емилиан (Эмилиан) или Милентий. В ономастике это типичная ситуация: от краткого имени через суффикс принадлежности образовывалась фамилия. То есть Милянцей — буквально «потомок Миляна» или «человек из рода Миляна». Вторая, менее вероятная версия, связывает корень с молдавским словом «milă» — «жалость, милость», но в таком случае фамилия звучала бы как Милаш или Милеску, а не Милян.

Географически фамилия Милянцей почти наверняка привязана к Бессарабии — исторической области, которая входила в состав Российской империи (современная Молдова и Одесская область Украины). После присоединения Бессарабии в 1812 году молдавские фамилии активно русифицировались: меняли окончания, подгоняли под русские патронимические суффиксы. Фамилия Милянцей — характерный пример такой «полуадаптации», когда исходная форма не стала типично русской (-ов/-ев), но и не сохранилась в первоначальном виде.

Сословно носители этой фамилии в XIX веке относились, скорее всего, к крестьянам или мещанам. В дворянских родословных книгах Бессарабской губернии такая фамилия не встречается. Встречаемость фамилии крайне низкая: по современным данным, основная масса носителей живёт в Молдове и на юго-западе Украины, единичные семьи — в России.