Фамилия Петяев — наглядный пример того, как русская фамилия может сохранить в себе память о неканоническом, обиходном имени предка. Вопреки возможному впечатлению, она не восходит напрямую к имени Пётр. Основа здесь — уменьшительное Петя, которое в старину было самостоятельным производным от Петра, но могло образоваться и от других имён: например, от Петроний, а в южных говорах — и от Пантелеймон (через форму Пантелей). Суффикс -ев (а не -ов) указывает, что основа заканчивалась на мягкий согласный: Петя → Петяев, то есть «сын Пети».

В словообразовательном ряду фамилия Петяев стоит рядом с Петяковым, Петяшиным, Петяйкиным — все они от разных народных форм имени Пётр. Но есть и неочевидная версия, которую приводят ономасты: в некоторых диалектах «петя» могло быть прозвищем задиристого, бойкого человека (от глагола «петить» — задирать, приставать). Однако это толкование менее вероятно: массовый характер фамилии, зафиксированной в разных губерниях, говорит в пользу патронимического происхождения.

Географически Петяевы встречаются преимущественно в центральных и поволжских областях — в старых документах по Рязанской, Тамбовской, Нижегородской губерниям. Сословно это в основном крестьянская и мещанская фамилия: в ревизских сказках XVIII—XIX веков Петяевы числятся среди государственных крестьян и однодворцев. Дворянской ветви не прослеживается, хотя отдельные представители могли выслужить личное дворянство на военной или гражданской службе.

Коротко: фамилия Петяев — типичный русский патроним от обиходной формы крестильного имени Пётр. Предок носителя был просто Петя — не Пётр официально, а Петя по-домашнему, и это прозвание закрепилось за его потомками.