Фамилия Шилдаев образована от прозвища или некалендарного имени Шилдай. Модель типична для русских фамилий XVI–XVII веков: основа на -ай (ср. Кудряй, Рыжай, Болтай) и патронимический суффикс -ев. Ударение, скорее всего, падает на второй слог: Шилдáев.

Корень шилд- не имеет очевидной славянской этимологии. Это наводит на мысль о заимствовании. Самая вероятная версия — связь с тюркским словом «шилде» (или «шилдэ»), которое в некоторых тюркских языках (например, в татарском, башкирском, казахском) означает «зимний месяц» или «зимнее солнцестояние». В таком случае Шилдай — это человек, родившийся или крещенный в этот период, либо прозвище, данное по какой-то примете, связанной с зимой. Менее распространенная, но допустимая версия — от тюркского «шил» (гладкий, ровный) с аффиксом -дай, что могло указывать на характер или внешность.

Географически фамилия Шилдаев наиболее характерна для Поволжья и Урала — регионов, где веками происходил контакт славянского и тюркского населения. Встречается она нечасто, что говорит о локальном происхождении: вероятно, родоначальник был выходцем из татарской или башкирской среды, принявшим православие и получившим фамилию по своему старому прозвищу. Сословно носители фамилии могли быть как крестьянами, так и служилыми людьми (например, казаками или толмачами, знавшими тюркские языки).

В написании фамилии стоит обратить внимание на суффикс -ев, а не -ов. Это связано с тем, что основа оканчивается на мягкий согласный (или, в исторической перспективе, на й). Встречаются варианты Шилдаев и Шилдяев, но последний — скорее результат диалектного произношения.

Однокоренных фамилий, за исключением Шилдаевых, практически нет, что делает её довольно уникальной в русском ономастиконе. Фамилия не попала в массовые списки, и её носители вряд ли были многочисленным родом — скорее всего, это одна или несколько ветвей, сохранивших память о своём тюркском корне.