Фамилия Ольхеева звучит на южнорусский, степной лад — и это не случайно. Её основа, «Ольхей», почти наверняка является вариантом тюркского имени или прозвища. В тюркских языках, особенно у ногайцев, казахов, татар, есть корень «олжа» (ольжа) — «добыча», «трофей», «удача». Имя Олжабай, Олжас или уменьшительное Олжекей (Ольхей) могло означать «счастливый», «добычливый». Через звуковое смешение «ж» и «х» (в диалектах это обычное дело) Олжекей превратился в Ольхей. Так что первый носитель фамилии, скорее всего, получил прозвище от удачливого воина, охотника или просто человека, которому везло.

Суффикс «-ев» указывает на притяжательную форму: «чей сын?» — Ольхеев. То есть фамилия означает «потомок Ольхея». Форма на «-ев», а не на «-ин», типична для основ, оканчивающихся на согласный или «й». Модель образования — классическая русская патронимическая, но корень — нерусский, что говорит о смешанной среде: русские казаки, крестьяне или служилые люди на южных и восточных рубежах нередко усваивали тюркские имена и прозвища от соседей.

Географически фамилия Ольхеева редкая и привязана к Волгоградской, Астраханской областям, Калмыкии, а также к Оренбуржью. Это территории, где веками соседствовали русские, татары, ногайцы, казахи. Встречается она и у калмыков — в калмыцком языке есть слово «ольгя» (колыбель), но это скорее случайное созвучие, нежели источник фамилии: прозвище от колыбели маловероятно.

В дореволюционных метрических книгах фамилия фиксируется с конца XVIII века, но в малом числе. Сословно носители — почти всегда государственные крестьяне или казаки, реже — однодворцы. Дворянских родов с такой фамилией нет, что подтверждает её «низовое» происхождение из прозвища.

Есть и другая, менее вероятная версия: от русского диалектного слова «ольха» (дерево) с суффиксом «-ей» — Ольхей могло быть прозвищем человека, жившего у ольховой рощи. Но на «ольха» обычная фамилия — Ольхов или Ольхин, а форма Ольхеев выглядит искусственной и не объясняет суффикс «-ей». Тюркская этимология убедительнее и по корню, и по географии.