Фамилия Цахилаева звучит непривычно для центральной России, но её происхождение укладывается в ясную логику. Это женская форма фамилии Цахилаев, а та, в свою очередь, образована от мужского личного имени или прозвища Цахилай. Корень здесь — «цах», который ведёт нас в кавказский регион, а точнее — в осетинский или ингушский языковой ареал.

Основа фамилии — слово «цах» (осет. цъæх — «синий», «зелёный», «серый»). В осетинском языке это прилагательное, которое могло дать прозвище человеку по цвету глаз, одежды или по какой-то другой внешней примете. В ингушском языке есть близкое слово «цах» — «кол», «жердь», что указывает на возможное прозвище высокого, худого человека. Суффикс -ай (как в именах Бекмурзай, Ахматай) типичен для образования личных имён в вайнахских и осетинских традициях. Таким образом, Цахилай — это человек, получивший прозвище от слова «цах», а окончание -ев (в мужском варианте) — это уже русский патронимический суффикс, который добавляли при оформлении фамилий у народов Северного Кавказа в XIX–XX веках.

Географически фамилия Цахилаева встречается прежде всего в Ингушетии и Северной Осетии, реже — среди чеченцев. В метрических книгах конца XIX века она фиксируется в селениях Назрановского округа. Социально носители фамилии относились к свободным горцам, не к княжеским родам, а к категории «узденей» (у осетин) или «вобший» (у ингушей) — то есть к свободным общинникам, владевшим землёй и скотом.

В русском языке фамилия прошла через естественную адаптацию: исходное ударение в осетинском падает на первый слог (Ца́хилай), но в русском произношении оно часто смещается на второй (Цахи́лаева). Ударение на «и» считается более литературным для русифицированной формы. Фамилия редкая, её носители — это потомки одного рода, разошедшиеся по разным республикам в советское время.