Фамилия Пиряева — женская форма фамилии Пиряев, и её происхождение стоит искать в мужском прозвище или имени, лёгшем в основу. Сама основа «Пиряй» — это, скорее всего, усечённая форма от канонического имени Порфирий или, реже, от просторечного Пимен. В русской ономастике было принято сокращать длинные имена до одного-двух слогов: Порфирий превращался в Порю, Поршу, а затем и в Пиря. Иногда так сокращали имя Пётр — через форму Пирюня. Суффикс -яй в таких прозвищах (ср. Митяй от Дмитрий, Шурай от Александр) придавал оттенок фамильярности и бытовой ласки.

Вторая версия, более прозаичная, выводит прозвище Пиряй из глагола «пировать» или существительного «пир». В этом случае предок был человеком хлебосольным, любившим застолья, либо, наоборот, получил прозвище иронично — за пристрастие к гульбе. В словаре Даля есть слово «пирять» в значении «толкать, пихать», но оно диалектное и узколокальное, так что вряд ли стало основой для массовой фамилии.

Фамилия образована по стандартной русской модели на -ев. Если основа оканчивалась на мягкий согласный или й (Пиряй), то прибавляли не -ов, а -ев. Таким образом, Пиряев — буквально «сын Пиряя», то есть потомок человека по прозвищу Пиряй. Фамилия встречается в основном в центральных областях России и в Поволжье, что типично для прозвищ, образованных от имён и бытовых характеристик. Сословного барьера у неё не было: Пиряевы могли быть и крестьянами, и мещанами, и казаками — фамилия не указывает на аристократическое происхождение, но и не несёт уничижительного оттенка.