Фамилия Цилева — это женская форма, а мужская, Цилев, встречается крайне редко. Словообразовательная модель здесь простая: суффикс -ев, указывающий на принадлежность («чей?»), присоединён к основе Цил-. Это типичный патроним, то есть фамилия, образованная от личного имени или прозвища отца.

Самая вероятная основа — прозвище Циля. В русских говорах, особенно на юге и западе, «циля» (или «цилька») — это уменьшительное от «цыплёнок» или вообще птенец. Такое прозвище могли дать маленькому, щуплому или суетливому человеку, либо тому, кто держал птицу. Вторая версия, менее распространённая, связывает фамилию с еврейским женским именем Циля (уменьшительное от Ципора, «птичка»). В этом случае фамилия могла быть метронимической — по матери, что для еврейских фамилий XIX века не редкость. Однако для русской фамилии Цилева первая версия, от прозвища, выглядит убедительнее: суффикс -ев здесь указывает на славянскую, а не на идишскую модель.

Географически фамилия тяготеет к южнорусским областям и Украине, где слово «циля» в значении «цыплёнок» бытует до сих пор. Встречается она и на Северном Кавказе, куда переселенцы принесли говор. В дореволюционных метрических книгах Цилевы — это преимущественно крестьяне и мещане, без указания на дворянство или купечество.

С точки зрения ономастики, фамилия Цилева стоит в одном ряду с такими же «птичьими» прозвищными фамилиями, как Гусев, Петухов, Воробьёв. Разница лишь в том, что «циля» — диалектное, локальное слово, поэтому фамилия не стала массовой. Её носители, скорее всего, происходят из одной или нескольких соседних деревень, где это прозвище закрепилось за конкретным родом.