Фамилия Мирвалиев происходит от составного мужского имени Мирвали, которое соединяет два восточных корня — персидский и арабский. Первая часть, «мир», восходит к персидскому слову со значением «эмир, повелитель, князь». Вторая часть, «вали», арабского происхождения и означает «святой, приближённый к Богу». Таким образом, имя Мирвали можно перевести как «святой эмир» или «святой господин». В старину слово «эмир» имело широкий круг значений: военачальник, повелитель, глава государства, начальник, а также просто господин.

Модель образования фамилии проста и типична для многих народов, принявших ислам: к имени отца — Мирвали — добавили русский патронимический суффикс -ев, который присоединяется к основам на мягкий согласный или «и». Такой способ русификации восточных имён был распространён в XIX–XX веках, когда представители тюркских и кавказских народов получали официальные фамилии по документам Российской империи. Поэтому Мирвалиев буквально означает «сын Мирвали» или «потомок Мирвали».

Имя Мирвали не было редким — оно встречалось у народов, говоривших на тюркских языках и исповедовавших ислам, особенно в Средней Азии, на Кавказе и в Поволжье. Однако фамилия Мирвалиев не входит в число массовых русских фамилий, что говорит о её сравнительно позднем оформлении и локальном распространении. Чаще всего она встречается среди татар, башкир, азербайджанцев, а также у народов Дагестана, где составные имена с компонентом «мир» были традиционными.

Стоит отметить, что в некоторых случаях фамилию могли писать иначе — Мирвалиев с ударением на втором слоге или с вариантом Мирвалиев, где конечный гласный имени сохранялся перед суффиксом. Подобные колебания в написании — обычное дело для фамилий, которые долго бытовали в устной форме и лишь позже закрепились на письме.

В целом фамилия Мирвалиев несёт в себе память о почётном имени, которое давали ребёнку в надежде на его высокие духовные или общественные качества. Предки носителей этой фамилии, вероятно, пользовались уважением в своей общине, раз имя «святой эмир» казалось уместным для их рода.