Фамилия Ниеолаев — редкий и нестандартный случай в русской ономастике. Сразу бросается в глаза написание: сочетание «ие» в корне нехарактерно для исконно русских фамилий, образованных от имени Николай. Нормативная форма — Николаев, с буквой «и» после «к». Поэтому первая и главная версия: «Ниеолаев» — это искажение, возникшее из-за диалектного произношения или ошибки писаря. В говорах, где «и» и «е» могли звучать неотчётливо или редуцироваться, имя Николай могли произносить как «Ниеолай». При записи в документы (например, в метрические книги или ревизские сказки) грамотей фиксировал услышанное, и фамилия закреплялась в таком виде.

Вторая, менее вероятная версия — связь с неканоническим именем или прозвищем. В некоторых регионах «Ниеолаем» могли в шутку называть человека, который путал буквы в молитве или выделялся необычным выговором. Но корень всё равно восходит к греческому имени Николаос (победитель народов), которое через церковное почитание святого Николая Чудотворца стало одним из самых популярных на Руси.

С точки зрения словообразования, фамилия построена по стандартной патронимической модели: основа (Ниеолай) + суффикс -ев, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Ниеолая). Суффикс -ев, а не -ов, стоит после мягкого согласного «й» (в исходном имени). Это типично для русских фамилий от имён на -ий, -ай.

Географически фамилия Ниеолаев почти не встречается. В современных базах данных и телефонных справочниках она единична, что подтверждает её статус как редкого варианта-ошибки. Носители, скорее всего, происходят из мест, где в XIX веке работали малограмотные писцы или где был силён местный говор с «яканьем» или «еканьем». Социальный состав предков — крестьяне или мещане, так как в дворянских родах фамилии обычно фиксировались строже и орфографических сбоев почти не давали.

Таким образом, основная ценность фамилии Ниеолаев — как иллюстрация того, как живая народная речь и канцелярская ошибка могут создать уникальную, хоть и нетипичную, фамилию. Человек с такой фамилией может смело считать, что его предок, скорее всего, носил имя Николай, а необычное написание — лишь след старой описки или диалекта.