Фамилия Полялей — редкий случай, когда форма сразу сбивает с толку. Окончание -ей не типично для русских фамилий: обычно мы встречаем -ов, -ин, -ский. Здесь же перед нами либо застывшая форма родительного или творительного падежа (кого? Поляля), либо искажение при записи в документах. Но самое вероятное объяснение лежит в основе — в слове «поле».

Скорее всего, в основе лежит прозвище Поля́ль. Как оно возникло? В русских говорах, особенно северных и сибирских, существовал глагол «поля́ть» — пахнуть, веять, дуть. Прозвище Поляль могли дать человеку, который постоянно работал в поле, на открытом воздухе, или тому, кто был «полёвщиком» — полевым сторожем, объездчиком. Вторая версия — от слова «поле» через суффикс -яль, который в диалектах образовывал названия лиц по действию или месту (сравните: «гуляль» — гуляка). То есть Поляль — «тот, кто на поле», полевой работник.

Модель образования фамилии — от прозвища Поляль через притяжательный суффикс -ев (в старой орфографии часто писали -евъ, а в безударном положении он звучал как -ей). Со временем окончание -ев могло перейти в -ей под влиянием местного произношения или при записи малограмотным писарем. Это не единственный случай: известны фамилии Дядей (от Дядь), Князей (от Князь) — все они фиксируют старую форму родительного падежа множественного числа («из рода Полялей»), которая со временем стала фамилией.

Географически фамилия Полялей привязана к югу России — встречается в Воронежской, Курской, Белгородской областях. Там же бытуют однокоренные прозвищные фамилии Поляков, Полевой, Полянский. Но Полялей стоит особняком: она не перешла в стандартную модель на -ов, а сохранила архаичную форму. Это может говорить о том, что предки были не помещичьими крестьянами (которых часто записывали по стандарту), а, например, однодворцами — свободными земледельцами, жившими на южных рубежах.

Других версий, вроде связи с греческим или тюркским корнями, нет — они не подтверждаются ни географией, ни словообразованием. Фамилия чисто русская, диалектная, и её редкость — не случайность, а следствие того, что прозвище Поляль не было массовым.