Фамилия Носелевская — женская форма фамилии Носелевский, и её разбор стоит начать с суффикса. Окончание -ская (и мужское -ский) указывает на типично польскую или западнорусскую (шляхетскую) модель образования. Такие фамилии чаще всего принадлежали дворянам или мещанам и образовывались от названия местности (усадьбы, села, хутора). В отличие от крестьянских фамилий на -ов/-ев или -ин, которые возникали от имени или прозвища отца, «географические» фамилии на -ский обычно означали «владелец такого-то поместья» или «выходец из такого-то места».

Основа «Носелев-» могла возникнуть от названия населённого пункта. В Польше и на западе современной Беларуси встречаются топонимы вроде Носелево, Носелев, Носеляны. Корень, скорее всего, восходит к прозвищу Носель — уменьшительной форме от «нос». В славянской антропонимии прозвища по форме носа (Нос, Носик, Носок) были распространены и давались людям с заметной чертой внешности. Менее вероятно, но возможно, что в основе лежит диалектное слово «носель» — так в некоторых говорах называли носильщика или человека, который постоянно что-то таскает.

Поскольку фамилия имеет чёткую территориальную привязку, её носители в XIX веке, скорее всего, жили в Гродненской, Минской или Виленской губерниях Российской империи, где была сильна польская традиция именования. Встречается написание с одной «с» (Носелевская) и с двумя (Носселевская) — двойная «с» могла закрепиться под влиянием польской орфографии. Фамилия редкая, в больших городах встречается единично, что подтверждает её локальное происхождение от конкретного имения или хутора, который со временем мог исчезнуть с карт.