Фамилия Толчеев — из числа тех, что образованы от прозвища, а не от крестильного имени. Её основа — древнерусский глагол «толочь», который значил «мельчить, дробить, разбивать». От него пошло прозвище Толчей, а уже от прозвища — фамилия по стандартной модели «сын Толчея», то есть Толчеев.

Что стояло за прозвищем? Самое прямое объяснение — род занятий. Толчеёй на Руси называли человека, который толок зерно, просо или иное сырьё в ступе. Это был тяжёлый, будничный труд, но без него не обходилось ни одно хозяйство: так готовили крупу, муку грубого помола, соль. Предок, получивший такое прозвище, скорее всего, был работником на мельнице или в толчее — специальной установке для дробления. Впрочем, не исключено, что прозвище закрепилось за сильным человеком, способным выполнять такую работу.

Второе значение глагола «толочь» — «толкаться в людях, шататься без дела». В этом случае Толчеем дразнили праздного гуляку, который бродит по дворам и ярмаркам, мешаясь под ногами. Филологи считают этот вариант возможным, но менее вероятным: прозвища по ремеслу в русской ономастике встречаются чаще, чем насмешливые характеристики, хотя и те, и другие давали жизнь фамилиям.

Любопытно, что фамилия сохранила не форму с суффиксом -ов-, а более редкую, с -еев-. Это указывает на то, что в основе лежала мягкая форма прозвища — Толчей, а не Толчок или Толкач. Однокоренные фамилии — Толчёнов, Толкачёв, Толкунов — разошлись по разным ветвям, но все они тянутся к одному смысловому корню.

Сословной привязки у фамилии нет: её могли носить и крестьяне, и посадские люди. Точных дат появления письменных упоминаний Толчеевых в открытых источниках нет, но сама модель образования говорит о том, что фамилия сложилась не позднее XVII века, когда прозвища окончательно закреплялись за потомками.