Фамилия Саулей — редкий случай, когда написание подсказывает происхождение точнее, чем звучание. Окончание -ей, а не привычное -ев или -ин, сразу выдает нерусскую или, точнее, невеликорусскую модель. В русской традиции фамилии на -ей встречаются в основном как украинизированные или белорусские варианты, где -ей может быть фонетическим вариантом суффикса -ий (сравните: Шевченко, но иногда Шевченкей в старых записях). Однако для фамилии Саулей есть более прямая версия.

В основе лежит каноническое имя Савва (или его краткая форма Сава). В южнославянских и западнорусских говорах имя Савва нередко произносили как «Саула» или «Сауло», с переходом «в» в «у». От этой формы через притяжательный суффикс -ев/-ей и возникло прозвище Саулей — буквально «сын Саулы» или «человек Саулы». Суффикс -ей здесь — не описка и не ошибка переписчика, а след живой речи: в украинском и белорусском языках притяжательные прилагательные часто оканчивались на -ей (Степаней, Грицей), особенно в западных регионах.

Географически фамилия Саулей тяготеет к западу: она встречается в исторических записях на территории современной Беларуси (Гродненская, Брестская области) и в приграничных районах Польши. В России фамилия редка, и её носители — скорее всего, потомки переселенцев с запада XIX — начала XX века. Есть и альтернативное, менее вероятное объяснение: от литовского слова saulė — «солнце». Но для литовских фамилий типичны окончания -ис, -ус, -айтис, а -ей — скорее славянская адаптация. Поэтому версия с именем Савва остаётся основной.

Что касается социального происхождения: носители фамилии Саулей в основном принадлежали к крестьянскому или мещанскому сословию. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано. В польских метриках XVII–XVIII веков Саулеи встречаются среди православных и униатов — это указывает на восточнославянскую, а не католическую среду. Фамилия не получила распространения в среде казачества или старообрядцев, что косвенно подтверждает её западнорусские корни.