Фамилия Сидорочев образована от имени Сидорóч — просторечной формы канонического имени Исидор (в русской традиции — Сидор). Имя Исидор греческого происхождения, означает «дар Изиды» (египетской богини), но в народном сознании прочно связалось с крестьянским бытом: поговорка «Нашему Сидору ни зима, ни холод» отражает представление о Сидоре как о простом, выносливом человеке. В основе фамилии — не само имя, а его производная форма Сидороч, которая строится по той же модели, что и Гаврилоч от Гаврила или Мироныч от Мирон.

Суффикс -ев указывает на притяжательное значение: «чей?» — Сидорочев, то есть «сын Сидороча», а в более широком смысле — потомок человека, которого в быту звали Сидорочем. Такая модель типична для русских фамилий, образованных от имён на -а, -я, -о (в родительном падеже — Сидороча, отсюда и суффикс -ев, а не -ов). Если сравнить с фамилиями Сидоров или Сидоркин, то Сидорочев стоит особняком: она происходит не от самого имени Сидор, а от его уменьшительно-обиходной формы с суффиксом -оч, что встречается реже. Это делает фамилию локально более редкой, чем массовые Сидоровы.

Географически фамилия тяготеет к северным и центральным областям России — Вологодчине, Костромской, Архангельской губерниям, где были распространены формы имён на -оч. Встречается она и на Урале, куда переселенцы принесли её в XVII–XVIII веках. Сословно носители фамилии в большинстве своём — крестьяне, реже — мещане; дворянских родов Сидорочевых не зафиксировано. В документах XVII–XVIII веков можно найти упоминания: например, в переписных книгах Соликамского уезда записан крестьянин Сидорочко (уменьшительное от Сидороч), что прямо указывает на прозвищную основу.

В написании фамилии возможны варианты через букву «а» — Сидарочев (под влиянием акающего произношения), но в документах и современных записях преобладает форма через «о». В целом, Сидорочев — яркий пример того, как от имени, казалось бы, самого распространённого (Сидор) образуется нестандартная фамилия благодаря редкому суффиксу, что сразу выделяет её среди десятков тысяч Сидоровых.