Фамилия Модяева — женская форма, но говорить о ней стоит через мужской вариант Модяев, так как именно он лёг в основу. По модели образования это типичная патронимическая фамилия на -ев, то есть «сын Модяя» или «потомок Модяя». Суффикс -ев, а не -ов, указывает на то, что основа оканчивалась на мягкий или шипящий согласный (в данном случае на «я»).

Самое интересное — основа «Модяй». Это не церковное имя, а народная, разговорная форма. Скорее всего, Модяй — производное от крестильного имени Модест (от латинского modestus — «скромный», «умеренный»). В русской традиции длинные или редкие имена часто сокращали и «обкатывали» до удобных в быту вариантов: Модест — Модя — Модяй. Уменьшительно-ласкательный суффикс -яй (как в именах Боряй, Ваняй) придавал имени фамильярный, домашний оттенок.

Есть и другая, менее вероятная версия: связь с диалектным словом «модя» или «модяй» в значении «медлительный», «копуша». В некоторых говорах так могли назвать нерасторопного человека. Но эта гипотеза слабее, потому что слово «модя» в таком значении редкое и локальное, а имя Модест было вполне распространено в среде духовенства и мещанства, что и дало жизнь фамилии.

Если исходить из антропонимики, Модяевы — потомки человека по имени Модяй, который сам был назван в честь святого Модеста. Фамилия не относится к числу дворянских или громких, а скорее к крестьянским или мещанским: такие «домашние» формы имён чаще всего закреплялись в среде, где фамилии давали по отцу, а не по роду занятий. Встречается Модяева преимущественно в центральной России и Поволжье, но без ярко выраженного ареала — фамилия редкая, не массовая.