Фамилия Пролежаев — редкий случай, когда прозвище, лёгшее в основу, сохранило почти буквальное значение. В отличие от множества фамилий, образованных от имён или профессий, эта прямо указывает на образ действия или привычку человека. Скорее всего, предок носителя фамилии получил прозвище Пролежай (или Пролежень) за то, что много лежал, был ленив, любил понежиться. В русских говорах слово «пролежень» означало не только медицинский дефект, но и лентяя, лежебоку. Так что фамилия — из разряда «говорящих», характеризующих поведение.

Морфологически фамилия образована по стандартной для русских фамилий модели: к основе на -ж- (Пролежай → Пролежа-) добавили патронимический суффикс -ев. Форма «Пролежаев» — притяжательное прилагательное, отвечающее на вопрос «чей?», то есть «сын Пролежая». Суффикс -ев, а не -ов, объясняется мягкостью основы: после шипящих и мягких согласных (в данном случае -ж-) в русском языке исторически писали -ев. Однокоренные фамилии — Пролежнев, Пролежнев, Пролежалов — встречаются крайне редко и подтверждают ту же смысловую линию.

Стоит рассмотреть и менее очевидную версию: прозвище Пролежа могло относиться к человеку, который долго не вставал с постели после болезни, или к тому, кто «пролежал» долгое время в одном месте (например, в осаде, в плену или в больнице). Однако в ономастике первая, «ленивая» трактовка считается более типичной для русских прозвищных фамилий. Никонов в своих работах отмечал, что подобные «характерологические» фамилии (Лентяев, Непейвода, Пролежаев) особенно распространены в северных и центральных регионах России, где крестьянский быт ценил труд и высмеивал праздность.

Географически фамилия Пролежаев не массовая. В документах XVIII–XIX веков она встречается преимущественно в Вятской и Пермской губерниях, а также в Сибири, куда переселенцы приносили прозвища. Сейчас это редкая фамилия, и её носители разбросаны по всей стране. Сословная принадлежность предков, вероятно, была крестьянской или мещанской: прозвища такого типа редко давали дворянам, у которых фамилии чаще образовывались от географических названий или церковных имён.