Фамилия Сергиева происходит от канонического мужского имени Сергий, которое в древнеримской традиции звучало как Сергиус и принадлежало знатному патрицианскому роду. На русский язык это имя обычно переводят как «высокочтимый» или «высокий», хотя точное значение уходит корнями в латинскую основу, связанную с понятием служения и достоинства. В православной традиции имя прославлено двумя известными подвижниками: преподобным Сергием Радонежским, основателем Троице-Сергиевой лавры, и преподобным Сергием Валаамским, распространявшим веру в Карелии. Именно Сергий Радонежский, с детства отличавшийся строгим воздержанием и усердной молитвой, стал главным небесным покровителем для большинства носителей этой фамилии.

Словообразовательная модель здесь проста: к основе Сергий добавили типичный для русских фамилий суффикс принадлежности -ев, а окончание -а указывает на женскую форму. Мужской вариант — Сергиев. Такая форма отвечала на вопрос «чей ты будешь?» и означала «сын Сергия» или «из семьи Сергия». Поскольку имя Сергий в народной среде часто упрощали до Сергей, фамилия Сергиева сохранила более книжное, церковное звучание, что отличает её от массовой фамилии Сергеева. Это редкий случай, когда написание выдает связь с церковнославянской традицией имянаречения.

Скорее всего, основатель рода Сергиевых принадлежал к духовному или образованному сословию, где имя употребляли в его полной форме. В крестьянской среде чаще использовали разговорный вариант Сергей, поэтому фамилия с корнем «Серги-» встречается заметно реже и несет отпечаток книжности. Не исключено, что предки носителей фамилии были связаны с монастырями или приходами, где почитание Сергия Радонежского было особенно сильным. Впрочем, точных сведений о сословном происхождении конкретных родов нет — фамилия могла возникнуть независимо в разных губерниях, но везде её появление указывает на уважение к именитому святому.