Фамилия Оленьчи — редкий случай, когда суффикс подсказывает происхождение точнее, чем корень. В русских фамилиях окончание -чи встречается нечасто и почти всегда сигнализирует о западном, чаще украинском или белорусском, следе. Это краткая форма от фамилий на -ич, вроде Оленевич или Оленчич, которую упростили в бытовой речи: отпал слог, осталось компактное Оленьчи. Такая модель характерна для Правобережной Украины и юго-западных регионов Беларуси, где фамилии нередко «обрубали» до двух-трёх слогов.

Основа — «олень» — говорит сама за себя. Прозвище Олень или Оленя в старину давали человеку за сходство с этим животным: быстроногому, высокому, стройному или, наоборот, пугливому и диковатому. В славянской ономастике звериные прозвища были делом обычным, и Олень не исключение. Позже к прозвищу прирос патронимический суффикс -ич, обозначавший «сын Оленя», а затем фамилия сократилась до современного вида.

Версия о связи с олениной как ремеслом (охотник или торговец мясом) менее правдоподобна: такие прозвища обычно образовывались через суффиксы -ник или -яр (Оленник, Оленяр). А вот прямое прозвище по внешности или характеру — самый прямой путь для фамилии Оленьчи. В документах XVII–XVIII веков на территории Гетманщины и Слобожанщины встречаются казаки с прозвищем Олень, но фамилия в такой краткой форме, как Оленьчи, фиксируется редко, что делает её особенно интересной для локальной генеалогии.