Фамилия Толстелев — один из тех случаев, когда внешняя простота обманчива, а прозвище, от которого она образована, могло означать совсем не то, что кажется на первый взгляд. В основе лежит прилагательное «толстый», но с необычным суффиксом -елев, который встречается реже, чем стандартные -ов или -ин. Этот суффикс характерен для прозвищ, образованных от прилагательных с помощью -ель: «толстель» — тот, кто отличается толщиной, полный человек. Такая словообразовательная модель (толстый → толстель → Толстелев) роднит фамилию с похожими по строению, например, Худяшев или Миляев.

Прозвище Толстель, скорее всего, не было оскорбительным. В крестьянской и посадской среде полнота не считалась пороком, а наоборот, указывала на здоровье, сытость и достаток — человека, который не голодает. Однако не стоит исключать и ироничный подтекст: так могли прозвать и тощего человека в насмешку, по принципу контраста. Подобные «перевёрнутые» прозвища в русской ономастике не редкость (вспомним фамилии от имён-антитез вроде Малюты или Нечая).

Интересно, что фамилия Толстелев практически не встречается в центральных областях России, а её ареал тяготеет к северным и поволжским регионам. Это косвенно подтверждает, что суффикс -елев мог быть диалектным вариантом, характерным для местных говоров. В официальных документах фамилия фиксируется поздно — в основном в переписях XIX века, что типично для прозвищ, которые не сразу превратились в наследственные именования.

В словарях фамилия не получила широкого разбора, но её однокоренные аналоги (Толстиков, Толстых, Толстобров) показывают, что основа «толст-» была одной из самых продуктивных для прозвищ. В данном случае уникальность Толстелева — именно в редкой суффиксальной модели, которая сохранила первоначальное прозвище в почти неизменном виде.