Фамилия Сыролева — женская форма фамилии Сыролев, и её происхождение напрямую связано с прозвищем или занятием предка по мужской линии. Скорее всего, фамилия образована от прозвища Сыролев или Сыролев, которое давали человеку, делавшему сыр или торговавшему им. В русских говорах слово «сыр» было основой для многих прозвищ, а суффикс -ев указывает на принадлежность: «чей?» — сыролев, то есть «сын Сыролева». Однако здесь есть особенность: в основе лежит не просто «сыр», а сложное слово «сыр-олев» или «сыролев», что может быть искажённой формой от «сыровар» или «сыродел». В таком случае прозвище Сыролев означало «тот, кто варит сыр», а фамилия закрепилась за его потомками.

Суффикс -ев в фамилии типичен для русского севера и центральных областей, где фамилии на -ов/-ев преобладают над другими моделями. Но сама фамилия редкая: в современных базах данных она почти не встречается, что говорит о её локальном бытовании — возможно, в одной или нескольких деревнях. Поскольку суффикс -ев, а не -ин, можно предположить, что основа прозвища оканчивалась на мягкий согласный («сыролев»), а не на твёрдый.

Другая версия, менее вероятная, — связь с названием реки или местности Сыр-Олев, но географических объектов с таким именем в известных источниках нет. Также возможно, что в основе лежит диалектное слово «сыролев» — так в некоторых говорах называли ленивого или вялого человека (по аналогии с «сырой» — влажный, неповоротливый). Но эта гипотеза слабая, так как в словарях русских говоров такое слово не зафиксировано.

Таким образом, наиболее правдоподобно, что предок носителя фамилии Сыролев был сыроваром или торговцем сыром. Фамилия не имеет отношения к дворянству или известным историческим родам — она «ремесленная», характерная для крестьян или посадских людей. Встречается она преимущественно в европейской части России, но точную географию проследить сложно из-за редкости.