Фамилия Прилежаева принадлежит к распространённому типу русских фамилий, образованных от прилагательного. В её основе лежит слово «прилежный» — усердный, старательный, ревностный в работе. Однако фамилия закрепилась не в краткой форме (Прилежнов), а в полной, с суффиксом -ев, что встречается реже. Получается, что Прилежаев — это «сын прилежного», то есть потомок человека, которого окружающие называли Прилежаем за его трудолюбие и усердие.

Словообразовательная модель здесь нестандартная. Обычно от прилагательных на -ный фамилии образуются через суффикс -ов (Бледнов, Смирнов). Но в случае с Прилежаевым мы видим основу «прилежа-», которая восходит к древнерусскому глаголу «прилежати» — усердно заниматься, быть прилежным. От этого глагола сначала возникло прозвище или мирское имя Прилежай, а уже от него — фамилия с патронимическим суффиксом -ев. Такая цепочка типична для фамилий, которые закрепились в среде духовенства или грамотных людей, где ценилась не только физическая работа, но и прилежание в учении.

По географическому распространению фамилия Прилежаев (и её женская форма Прилежаева) чаще всего встречается в центральных и северных регионах России, особенно в Вологодской, Костромской и Ярославской областях. В этих краях слово «прилежание» имело отчётливый положительный оттенок и часто давалось как характеристика крестьянину или ремесленнику, который не ленился, а работал на совесть. В некоторых говорах «прилежаем» могли назвать и того, кто «прилежал» к какому-то делу — то есть не просто работал, а с полной отдачей.

В дворянских родословных фамилия Прилежаев встречается редко — она скорее разночинская, мещанская или купеческая. Её носители нередко были людьми «из низов», которые своим прилежанием выбивались в люди: учителя, псаломщики, мелкие чиновники. В этом смысле фамилия точно отражает социальный портрет предка — человека, которого уважали не за происхождение, а за усердие.

Спорных версий происхождения у фамилии немного. Иногда её путают с Прилежаевым от топонима Прилежаево (такая деревня есть в Тверской области), но это скорее совпадение: деревня могла получить название по фамилии первопоселенца, а не наоборот. Более правдоподобно, что в основе всё же лежит личное качество, а не географический объект.