Фамилия Палеев образована от прозвища Палей. По одной из них Палей – русифицированная форма украинского прозвища Палiй, которое переводится как «поджигатель». Возможно, такое прозвище получил человек, по вине которого сгорало что-либо. Менее вероятно, что так называли мужчину с огненно-рыжими волосами. Кроме того, Палей может представлять собой уменьшительную форму одного из имён: Панкратий (от греческого «всевластный, всемогущий»), Пантелеймон (греч. «всемилостивый»), Павел (от латинского «маленький») или Полиен (от греч. «многохвальный»). Таким образом, потомок человека, обладающего прозвищем Палей, со временем получил фамилию Палеев.