Фамилия Шилеев образована от имени собственного и относится к распространенному типу русских фамилий. Основой фамилии Шилеев послужило мирское имя Шилей. Мирское имя Шилей, вероятно, восходит к чувашскому нарицательному «шăл» - «зуб» или «долька луковицы». Менее вероятна связь фамилии Шилеев с киргизским прозвищем Шилөөкер – тот, кто охраняет ворота или живёт близ ворот. Таким образом, потомок человека, обладающего именем Шилей, со временем получил фамилию Шилеев. О точном месте и времени возникновения фамилии Шилеев в настоящее время говорить сложно, поскольку процесс формирования фамилий был достаточно длительным. Тем не менее, фамилия Шилеев представляет собой замечательный памятник славянской письменности и культуры.