Фамилия Сексяева образована от мужского имени или прозвища Сексяй, которое, в свою очередь, восходит к тюркскому корню. Основа «секс-» или «сикс-» в тюркских языках означает «шесть» или «шестой». Такие числительные нередко становились личными именами у народов Поволжья и Приуралья: имя Шестой (Алтынбай, Сиксанбай) давали шестому по счёту ребёнку в семье, чтобы подчеркнуть порядок рождения. Так Сексяй — это, скорее всего, «шестой сын» или «рождённый шестым».

Суффикс -ев указывает на принадлежность: Сексяев буквально значит «сын Сексяя» или «из рода Сексяя». Фамилия могла возникнуть в среде татар, башкир, чувашей или мордвы, где тюркские имена были распространены, а затем, при переходе в русскую культуру, получила стандартное русское окончание. Географически фамилия тяготеет к Волго-Уральскому региону, в частности к территориям современных Татарстана, Башкортостана и Оренбургской области — зоне активного смешения тюркских и славянских традиций.

В русском написании фамилия закрепилась с буквой «е» после «с», хотя в тюркском произношении могла звучать как Сиксяй. Такое написание — результат адаптации на слух, без строгой фиксации исходного звука. Встречаются варианты Сексяев, реже — Сексяйкин, но форма Сексяева — женский вариант, указывающий на женщину, происходящую из этого рода.

Документальных свидетельств о древности фамилии немного, но по модели образования она относится к поздним, сформировавшимся в XVIII–XIX веках, когда у народов Российской империи массово закрепляли фамилии по отчеству. Родоначальник Сексяевых — человек с прозвищем Сексяй — мог быть крестьянином, ремесленником или служилым татарином, но точных данных о его сословии нет.