Фамилию Шемилев стоит разбирать с суффикса, который прямо указывает на её происхождение. Окончание -ев (а не -ов) выдаёт основу, заканчивающуюся на мягкий согласный или шипящий. В данном случае корень «Шемил-» мог звучать как Шемиль, и фамилия отвечает на вопрос «чей?» — то есть сын или потомок человека по имени или прозвищу Шемиль.

Самая вероятная версия — происхождение от тюркского имени Шамиль, которое через арабское «шамиль» (всеобъемлющий, совершенный) попало в русскую среду. На Кавказе и в Поволжье имя Шамиль было распространено, и при переходе в русские фамилии оно могло адаптироваться в форме Шемиль (через «е» под влиянием акающих говоров или просто как народный вариант). Известный имам Шамиль — самый яркий носитель этого имени, но фамилия Шемилев могла возникнуть и раньше, в XVI–XVII веках, когда русские служилые люди и казаки контактировали с татарами, башкирами или горцами.

Менее распространённая, но возможная версия — от прозвища Шемило. В русских говорах глагол «шемить» означал «сжимать, давить, теснить» (отсюда «шемило» — тиски или притеснитель). Человек с таким прозвищем мог быть скупым, настойчивым или работать с деревянными зажимами. Суффикс -ил- в прозвищах встречается (например, «носило», «грузило»), но для фамилии Шемилев эта версия слабее: форма Шемила дала бы фамилию Шемилин, а не Шемилев. Поэтому тюркское имя остаётся основным объяснением.

Географически фамилия встречается в регионах с историческим татарским и башкирским населением — в Татарстане, Башкирии, Оренбургской области, а также среди поволжских переселенцев в Сибири. В дворянских родословных книгах Шемилевы не значатся: это фамилия крестьян, мещан или казаков, что подтверждается и отсутствием в списках столбового дворянства. В советское время носители фамилии встречались в среде сельской интеллигенции и рабочих.

Итог прост: Шемилев — это «сын Шемиля», где Шемиль — русская переделка имени Шамиль. Фамилия несёт память о контактах русских с тюркскими народами, а её носители — потомки людей, носивших это имя в XVI–XIX веках.