Фамилия Полюлях почти наверняка происходит от прозвища, а не от крестильного имени. В её основе лежит украинское слово «полулях» — так в старину называли ребёнка, родившегося в смешанном браке, где один из родителей был поляком. Проще говоря, полулях — это полу-лях, человек наполовину польского происхождения.

Впрочем, прозвище могло закрепиться и за тем, кто сам никогда не бывал в Польше, но перенял польские манеры, одежду или речь. В XVI–XVII веках русские земли тесно общались с Речью Посполитой, и такое заимствование бытовых привычек было делом обычным. Тогда же слово «лях» звучало почти как «чужеземец», и его охотно вешали на тех, кто выделялся на фоне остальных.

Само слово «лях» имеет давнюю историю. Впервые в русских летописях оно встречается в «Повести временных лет» монаха Нестора, где так называют поляков. Примечательно, что сами поляки себя так никогда не называли — для них это было чужое, внешнее имя. В древнечешских хрониках легендарного родоначальника поляков звали Лех, и это имя того же корня.

Учёные выводят «лях» из существительного «леха», которое с древнейших времён встречается почти во всех славянских наречиях и означает «борозда, гряда, поле, росчисть». У северо-западных славян было распространено подсечно-огневое земледелие: лес вырубали и выжигали, а на освобождённой земле — ляде — делали посевы. Отсюда и предположение, что ляхом или лехом изначально называли человека, который расчищает землю под пашню, то есть земледельца. Получается, что за прозвищем Полюлях, при всей его «польской» внешности, может стоять и гораздо более древний образ — образ пахаря, осваивающего новую ниву.

Фамилия сохранила старую, не усечённую форму прозвища с окончанием -ях, что характерно для украинской и южнорусской традиции. Носители фамилии Полюлях сегодня встречаются в основном на Украине и в южных областях России, что подтверждает её происхождение из зоны активных русско-польских контактов.