Фамилия Порылёва — женская форма фамилии Порылёв, а та, в свою очередь, образована от прозвища Порыля. В основе лежит глагол «порылять» или «рылять», что в русских говорах означало «рыть, копать, ворошить». Чаще всего так называли человека, который постоянно копается, возится с землёй — либо крестьянина-земледельца, либо кладовщика или подёнщика, занятого пересыпкой сыпучих грузов. В некоторых диалектах «порыля» могло означать «непоседа», «ерш»: человек, который везде суёт нос, всё перерывает.

Разберём словообразовательную модель. Суффикс -ёв- (чередование с -ев- под ударением) указывает на принадлежность: Порылёв — сын Порыли. То есть фамилия — отчество второго порядка, типичное для северных и центральных губерний России. Форма на -ёв, а не на -ов, подсказывает, что в основе было слово с мягкой или шипящей основой (Порыля → Порылёв). Встречаются и однокоренные фамилии: Порылов, Порываев, Порывкин — но Порылёв стоит особняком именно из-за суффикса -ёл-, который мог возникнуть из диалектного варианта глагола «рыть» — «рылить» (ср. «рыло»).

Географически фамилия тяготеет к Вологодской, Архангельской и Кировской областям — там, где в говорах сохранялось слово «порыля» в значении «копатель» или «непоседа». В документах XIX века Порылёвы встречаются среди государственных крестьян, реже — среди мещан. Дворянских корней у фамилии нет: суффикс -ёв в сочетании с прозвищной основой почти всегда указывает на крестьянское или посадское происхождение.

Есть и вторая, менее вероятная версия: от имени Порфирий через просторечную форму Порыля (Порфирий → Порфиля → Порыля). Тогда фамилия означала бы «внук Порфирия». Но против этой гипотезы говорит ударение: в фамилии Порылёв ударение на последний слог, а в производных от Порфирия обычно ударение на второй (Порфильев, Порфилов). Поэтому версия с глаголом «рыть» надёжнее.