Фамилия Шавалеевы — редкий пример, где исходное слово почти не изменилось, перейдя в фамильное прозвище. В её основе лежит тюркское имя Шавали (Шавалей), которое до сих пор бытует у башкир и татар. Это имя, в свою очередь, — вариант арабского Шафигулла (Шафиулла) со значением «заступник Аллаха» или «тот, кто просит заступничества у Всевышнего». Фонетически «шафи» перешло в «шава» под влиянием местных говоров, а конечное «-лей» — типичный для тюркских имён суффикс ласкательности (сравните: Батырша — Батыршалей, Ахмет — Ахметшалей).

Фамилия образована по стандартной русской модели: к основе Шавалей добавили патронимический суффикс -ев, что буквально означает «сын Шавалея». Форма Шавалеевы — множественное число, обозначающее весь род. Встречается она преимущественно в Татарстане, Башкортостане и Оренбургской области — регионах, где веками жили тюркские народы, принимавшие православие или сохранявшие ислам, но оформлявшие фамилии по русскому образцу.

Интересно, что в XIX веке фамилия могла писаться через «а» или «о» на конце (Шавалеев, Шавалеевых), а в некоторых метрических книгах встречается вариант Шавалиев — с сохранением исходного имени без редукции гласной. Сейчас написание устоялось, и все носители — потомки человека, которого впервые записали как Шавалей. Предки Шавалеевых, скорее всего, были крестьянами или мещанами из среды тептярей или мишарей — этносословных групп, где тюркские имена были нормой, а сама фамилия указывала на имя деда-основателя, а не на профессию или место жительства.