Фамилия Трувалева — редкая и неочевидная. Её основатель явно получил прозвище, которое в современном русском языке почти не встречается, но, скорее всего, связано с диалектным глаголом «трувалить» — работать тяжело, корпеть, делать что-то с трудом. В говорах Архангельской, Вологодской и Вятской губерний это слово означало «усиленно трудиться», «биться над работой». Человека, который не жалел себя в деле, могли прозвать Трувало, а его потомков — Трувалевыми.

Фамилия строится по простой и древней модели: прозвище на -ало (ср. Долгало, Шумило, Кричало) плюс стандартный русский суффикс принадлежности -ев. Суффикс -ев указывает на то, что основа оканчивалась на мягкий согласный или на -й (в данном случае — на -л). Форма Трувалев — притяжательное прилагательное, отвечавшее на вопрос «чей?»: сын Трувала. Женская форма Трувалева — это либо жена, либо дочь Трувалева.

Встречается также вариант Трувалёв с ударением на последний слог. Он мог возникнуть в южнорусских регионах, где суффикс -ёв часто заменял -ев под влиянием местного произношения. Но исходная форма, зафиксированная в писцовых книгах и метриках, — именно Трувалев.

Географически фамилия привязана к северным и северо-восточным областям России. В переписях XIX века Трувалевы чаще всего встречаются в Вологодской и Костромской губерниях, реже — в Пермской. Это косвенно подтверждает связь с северными говорами, где глагол «трувалить» был в ходу. Сословно — почти всегда крестьяне или ремесленники: плотники, кузнецы, бондари. Никаких дворянских родов с этой фамилией не известно.

В отличие от фамилий, образованных от крестильных имён (Иванов, Петров), Трувалева — чисто прозвищная. Это значит, что первый носитель получил своё прозвище не при крещении, а в зрелом возрасте, за конкретное качество или манеру поведения. Трувало — не имя, а характеристика: работящий, упорный, иногда до изнурения.