Фамилия Олянцева — женская форма, а её мужской вариант — Олянцев. В основе фамилии лежит прозвище или разговорное имя Олянец, которое, в свою очередь, образовано от крестильного имени Олимпий или Олимпиан. Эти имена греческого происхождения, означающие «олимпийский», «светлый», «небесный». В русской народной среде длинные имена часто сокращали до более простых и привычных форм, и Олянец — один из таких вариантов, наряду с Оля, Оляша, Олян.

Суффикс -ец в основе Олян-ец указывает на лицо, носителя признака. В данном случае это могло быть ласкательное или уменьшительное прозвище, закреплённое за конкретным человеком. Сама фамилия образована по типичной русской модели: к основе Олянцев- добавился патронимический суффикс -ев, указывающий на принадлежность («чей?» — Олянцев, то есть сын Олянца). Окончание -а в женской форме — грамматический показатель рода.

В русских говорах встречается и слово «олян» — так в некоторых регионах называли оленя или лося. Однако для фамилии Олянцев эта версия менее вероятна: прозвище от названия животного обычно имеет более прямую форму (Оленев, Лосев), а суффикс -ец в «Олянец» указывает скорее на личное имя, чем на зооним. Кроме того, имя Олимпий в просторечии давало множество производных, и Олянец органично вписывается в их ряд.

Фамилия достаточно редкая, её география тяготеет к центральным и южным областям России, где были распространены крестильные имена в народной обработке. Встречается также вариант Олянцев с ударением на первый слог, что может указывать на местный говор. Предки носителей фамилии, скорее всего, были крестьянами или посадскими людьми, получившими фамилию по прозвищу своего отца или деда, носившего имя Олянец.