Фамилия Нежельцев — редкий пример того, как отрицание «не» вросло в основу и стало неотъемлемой частью фамилии, а не приставкой, которую можно отбросить. В большинстве русских фамилий с «не» (например, Некрасов, Нечаев) эта частица слилась с корнем настолько плотно, что смысл исходного прозвища без неё уже не восстанавливается. С Нежельцевым та же история.

В центре фамилии лежит слово «желец» или «жалец» — так в старых русских говорах называли того, кто жалеет, скупится, скряжничает. Корень тот же, что в глаголах «жалеть» (в значении «скупиться») и «жадничать». Соответственно, прозвище Нежелец означало «не скупердяй», «не жадный», «не жалеющий». Парадокс в том, что отрицание здесь не отменяло качество, а скорее подчёркивало его — так в народе могли иронично назвать щедрого человека или, наоборот, дать прозвище с противоположным смыслом, как это часто бывало с «негативными» фамилиями.

Модель образования типична для южнорусских и украинских земель: суффикс -ев притяжательный, он указывает на принадлежность к роду Нежельца. Сын Нежельца становился Нежельцевым. Форма с мягким знаком («Нежельцев», а не «Нежелцев») — результат фонетического смягчения «л» перед «е» в говорах, что встречается, например, и в фамилии Жельцев.

Географически фамилия Нежельцев не разбросана по всей России, а сконцентрирована в нескольких регионах. Наибольшая плотность — в Ростовской области, на Кубани и в Ставропольском крае. Это указывает на донское или кубанское казачье происхождение: именно в этих местах закреплялись прозвища с отрицанием, которые в центральных губерниях звучали бы иначе. Встречается фамилия и на Украине, особенно в Харьковской и Луганской областях, что подтверждает южнорусские корни.

В написании фамилии возможна путаница: некоторые источники фиксируют вариант «Нежельцов» (с окончанием -ов вместо -ев), но это скорее результат аканья или описки в документах. Правильная форма с «-ев» — именно она закрепилась в подавляющем большинстве записей.