Фамилия Шахеев образована от имени или прозвища Шахей, а то, в свою очередь, восходит к персидскому слову «шах» — «царь, государь». В тюркских языках, особенно в татарском и башкирском, компонент «шах» был популярен в составных именах (например, Шахбаз, Шахбулат), но мог выступать и как самостоятельное прозвище или уменьшительная форма. Суффикс -еев указывает на русскую адаптацию фамилии: он характерен для фамилий, образованных от основ на -ей или -ий. В тюркской среде, где фамилии часто оформлялись по русскому образцу в XIX–XX веках, к основе Шахей добавили типичный русский патронимический суффикс, означающий «сын Шахея».

География фамилии довольно узкая. Шахеевы встречаются в основном среди татар и башкир, а также у народов Кавказа — например, у лезгин или аварцев, где «шах» тоже входил в состав имен. В русских переписях и метриках фамилия редкая: её носители концентрируются в Поволжье (Татарстан, Башкортостан) и на Северном Кавказе. Это не случайно — именно в этих регионах исламская культура и тюркские языки активно использовали титул «шах» в антропонимии.

Есть и альтернативная, менее вероятная версия: от арабского имени Шахид («свидетель», в религиозном смысле — «мученик за веру»). Однако форма Шахеев скорее связана с «шах», чем с «шахид», так как в тюркских языках конечный «д» в заимствованиях часто переходит в «т» или выпадает, а здесь мы видим основу «Шахей», а не «Шахид». Кроме того, фамилии на -еев от тюркских основ с «шах» встречаются чаще — например, Шахеев, Шахбазов, Шахматов.

Социальный контекст: предки носителя фамилии могли быть людьми незнатного происхождения. Имя Шахей в тюркской среде давали не только знати, но и простым людям как пожелание силы или удачи, иногда как ласкательное прозвище. В царской России татары и башкиры получали фамилии по отцу или деду, и Шахеев — типичный пример такого патронимического образования, закреплённого после реформ XIX века.