Фамилия Пителяев — самобытный памятник славянской культуры, и её происхождение уводит нас в толщу народных прозвищ. В основе фамилии лежит личное прозвище Пителяй, которое, по самой убедительной версии, связано с украинским словом «питель». Так называли мельницу особого помола, на которой смалывали белую муку, а также само устройство для помола и даже готовую муку. Поэтому логично предположить, что прозвище Пителяй относилось к «профессиональным» именованиям и закрепилось за мельником — человеком, который работал на такой мельнице или владел ею.

Впрочем, у этого прозвища есть и другие, менее очевидные трактовки. Одна из них возводит его к украинскому глаголу «пити» — в значении «пойти, зашагать, направляться». В таком случае прозвище могло закрепиться за неутомимым ходоком, любителем пеших прогулок. Другая гипотеза связывает основу со словом «питаться», и тогда прозвище Пителяй могло иронично указывать на человека с отменным аппетитом. Эти версии слабее «мельничной», но полностью исключать их нельзя: прозвища часто строились на игре слов или подмечали самую заметную черту человека.

Суффикс -ев в фамилии указывает на типичную для славянских земель модель образования: так называли потомка по имени или прозвищу отца. То есть Пителяев — это буквально «сын Пителяя». Суффикс -яй в самом прозвище придаёт ему оттенок деятеля, что тоже косвенно поддерживает версию о ремесле: в славянских говорах такие формы часто образовывались от глаголов, описывающих занятие или характерное поведение.

Окончательно говорить о точном времени и месте возникновения фамилии нельзя: процесс формирования каждой отдельной фамилии был длительным и не всегда привязан к одной местности. Ясно одно: прозвище Пителяй закрепилось за человеком как наиболее употребительное именование, а со временем легло в основу фамилии, которую унаследовали его потомки. Точные ответы о географии и родословной могут дать лишь серьёзные генеалогические исследования.