Фамилия Олэксий — редкий случай, когда мы слышим почти прозрачное украинское звучание в русском окончании. На первый взгляд, перед нами украинская фамилия, образованная от имени Олекса (народная форма канонического Алексей). Но суффикс -ий указывает на модель, которая в украинской ономастике встречается реже, чем в польской или белорусской. Это ставит фамилию в ряд неоднозначных.

Скорее всего, Олэксий — это русифицированная или полонизированная форма украинской фамилии Олекса. В украинском языке от имени Олекса чаще образовывали фамилии с суффиксами -енко (Олексенко), -ук (Олексиюк) или -ишин (Олексишин). Форма на -ий — это либо результат влияния польской шляхетской традиции (где -ий — типичное окончание для фамилий прилагательных, как в польском -ski), либо поздняя канцелярская запись, когда писарь добавил к основе «Олэкс» русское окончание -ий, чтобы придать фамилии «благородный» вид.

Основа фамилии — имя Алексей, которое в украинском народном произношении звучало как Олекса. Имя это греческого происхождения (от «алексо» — защищать, оберегать), но для фамилии важнее другое: Олекса было распространённым именем среди крестьян и казаков. Поэтому предок носителя фамилии Олэксий, вероятно, был просто сыном или внуком человека по имени Олекса, но его фамилию записали не по местной традиции, а с оглядкой на польские или общероссийские нормы.

Географически фамилия тяготеет к западноукраинским землям, особенно к Волыни, Подолью или Галичине, где исторически пересекались украинская и польская языковые стихии. Встречается она крайне редко, что говорит о локальном происхождении: возможно, один род, чья фамилия закрепилась в документах именно в таком написании.

С точки зрения сословной принадлежности, владельцы фамилии Олэксий вряд ли принадлежали к высшей знати — скорее к казацкой старшине, мещанам или зажиточным крестьянам, которые при оформлении документов стремились к «панскому» окончанию. В современном русском языке фамилия склоняется как прилагательное: Олэксий, Олэксия, Олэксию, что окончательно стирает её украинские корни.