Фамилия Самчулеев — редкий пример, где на стыке основы и суффикса произошло наложение звуков, скрывшее первоначальный вид. Если отбросить типичный русский фамильный суффикс -ев (указывающий на принадлежность: «чей?»), остаётся основа Самчул. Но в русской антропонимии нет имени или прозвища Самчул, зато есть имя Самчук, образованное от Самойло (разговорная форма имени Самуил) с помощью уменьшительного суффикса -ук. В украинской и белорусской традиции суффикс -ук означает «маленький» или «сын»: Самчук — «сын или потомок Самуила». Фамилия Самчулеев, скорее всего, возникла при русификации этой модели: к основе Самчул- (где конечное -к перешло в -л под влиянием мягкого произношения или диалекта) добавили русский суффикс -ев. Получилась гибридная форма: украинское по происхождению отчество «Самчуков» превратилось в «Самчулеев».

Вероятный путь: предка звали Самчук (украинец или белорус), а в русских документах его сына записали как Самчулеева — по принципу «чей сын?» — Самчулев, где -ев закрепилось как фамильное окончание. Появление буквы «е» перед суффиксом (Самчулеев вместо Самчулев) — результат исторической адаптации: чтобы избежать стечения согласных «чл», вставили гласную для удобства произношения. Такое явление встречается у фамилий на -ук/-юк, перенесённых в русскую среду.

Географически фамилия тяготеет к южнорусским и украинским регионам, где имя Самуил было распространено среди крестьян и казачества. В дворянских родословных Самчулеевы не встречаются: это фамилия однодворцев, мещан или крестьян, получивших фамилию по деду-Самчуку. В современной России фамилия остаётся малочисленной, что подтверждает её локальное происхождение из одной или нескольких родственных семей. Ударение, судя по модели, падает на второй слог: Самчу́леев.