Фамилия Помылев — редкая, и её происхождение не лежит на поверхности, но именно это и делает разбор интересным. Чтобы понять корень, нужно отбросить суффикс -ев и посмотреть на основу «Помыл». В русских фамилиях на -ев часто скрываются прозвища, образованные от глаголов в повелительном наклонении или от кратких причастий.

Самая вероятная версия: в основе лежит прозвище Помыла, которое мог получить человек, связанный с мытьём, стиркой или баней. В говорах слово «помыть» имело и переносный смысл — «хорошенько отчитать», «пробрать». Соответственно, Помылой могли назвать либо банщика, прачку (стиральщика), либо, наоборот, сварливого человека, который «промывал кости» окружающим. Модель образования проста: прозвище на -а (Помыла) + типичный русский суффикс принадлежности -ев, который давал ответ на вопрос «чей сын?» — сын Помылы.

Менее вероятна, но возможна связь с диалектным словом «помылить» — то есть намылить, натереть мылом. В этом случае прозвище могло относиться к мыловару или к человеку, который занимался выделкой кож (где мыло использовалось как смягчитель). Однако глагол «мылить» чаще давал фамилии типа Мыльников, Мыльцев, а форма «Помыла» звучит как законченное действие.

Словообразовательно фамилия стоит в ряду с такими же «глагольными» фамилиями, как Поморов (от «поморить»), Покусаев, Полатаев. Суффикс -ев указывает на севернорусское или центральнорусское происхождение, но точной географической привязки у Помылева нет — фамилия нечастотная и не образует гнёзд в переписях. По сословной принадлежности предки почти наверняка были крестьянами или посадскими людьми: прозвища по ремеслу или бытовой черте — типичная крестьянская модель.

В ономастических словарях фамилия не приводится, что говорит о её локальном бытовании. Если искать однокоренные, то ближе всего будет фамилия Помыльцев (с суффиксом -ец), а также Мылов, Мыльников. Споров о корне нет: «помыл» — это чисто русская лексика, без тюркских или финно-угорских заимствований. Так что носитель фамилии Помылев может с высокой долей уверенности считать, что его предок был либо банщиком, либо человеком с острым языком — и то, и другое в старой Руси было делом обычным.