Фамилия Нежильцов — один из тех случаев, когда прозвище, лёгшее в основу, почти не оставляет сомнений в своём значении. Корень здесь прозрачен: «не жилец». В русских говорах так говорили о человеке, который, по общему мнению, был обречён на скорую смерть — из-за болезни, слабости или опасной профессии. Однако не стоит думать, что предок носителя этой фамилии непременно был тяжело болен. Часто «нежильцом» в ироничном или бытовом смысле называли человека, который «не жилец на этом свете» в переносном смысле: слишком рискованного, отчаянного или, наоборот, хилого и не приспособленного к крестьянскому труду. Прозвище могло закрепиться и за тем, кто чудом выжил после тяжёлой болезни — как память о перенесённой опасности.

Словообразовательная модель типична для русских фамилий: суффикс -ов указывает на принадлежность. Нежильцов буквально означает «сын Нежильца» или «из семьи Нежильца». Форма на -ов, а не на -ин, говорит о том, что основа прозвища оканчивалась на твёрдый согласный (Нежилец → Нежильцов). Ударение в фамилии падает на второй слог: Нежильцо́в, что соответствует произносительной норме для притяжательных прилагательных с таким суффиксом.

Фамилия редкая, и её география может быть связана с северными и центральными областями России, где сохранялись архаичные прозвища. Встречается она и в донских казачьих списках, что неудивительно: казачья среда любила меткие и выразительные прозвища. Примечательно, что однокоренные фамилии — Жильцов, Неживой — образуют смысловую пару, где Нежильцов оказывается антонимом к «жильцу» (постоянному обитателю, домоседу). Возможно, прозвище давали человеку, который не имел постоянного дома или часто переезжал, то есть «не жил на месте». Эта версия менее популярна, но имеет право на существование: в некоторых диалектах «жилец» означало не только квартиранта, но и вообще оседлого человека.

В дореволюционных источниках фамилия фиксируется с конца XVIII века. Сословная принадлежность у Нежильцовых могла быть разной: от государственных крестьян до мещан. Дворянских родов с такой фамилией не обнаружено, что косвенно подтверждает её народное, прозвищное происхождение. При этом фамилия не несёт негативного оттенка — в крестьянской среде прозвища давали по внешним или поведенческим признакам без злого умысла, и «Нежилец» мог быть просто меткой, отличавшей конкретного человека среди односельчан.