Фамилия Мужелевская — редкий случай, когда женская форма закрепилась в качестве основной. В русской традиции фамилии на -ская обычно образовывались от географических названий, и Мужелевская, скорее всего, не исключение. Основа «Мужелев» указывает на топоним — скорее всего, село или деревню с названием Мужелево, Мужелевка или подобным. Такое название могло произойти от прозвища или неканонического имени Мужель, в основе которого лежит слово «муж» в значении «человек, мужчина» или «супруг». Суффикс -ель в этом случае мог придавать уменьшительный или пренебрежительный оттенок: Мужель — «маленький муж» или «мужичок».

Модель образования типична для дворянских или польско-шляхетских фамилий: владелец поместья Мужелево получал фамилию Мужелевский, а его жена или дочь — Мужелевская. Однако в XIX веке такие фамилии активно давали и крестьянам, особенно при переписях — по названию деревни, откуда человек родом. Таким образом, предок носительницы фамилии мог быть либо мелкопоместным дворянином, владевшим землей с таким названием, либо крестьянином, приписанным к селу Мужелево.

Географически фамилия тяготеет к западным и центральным регионам России, а также к Беларуси и Украине — зоне распространения фамилий на -ский/-цкий. Встречаются варианты написания: Мужелевский (мужская форма) и Мужелевская. Встречается редко, что говорит о локальном происхождении — возможно, от одного исчезнувшего или переименованного населенного пункта.

В словарях фамилия не фиксируется, что типично для редких ойконимических фамилий. Если искать корни, стоит обратить внимание на карты XIX века: небольшие хутора и деревни с корнем «муж» встречались в Могилевской, Витебской и Смоленской губерниях.