Фамилия Тяллева — редкая и неочевидная с точки зрения происхождения. Её основа, скорее всего, не славянская, а прибалтийско-финская или карельская, что сразу выделяет её из ряда типичных русских фамилий. Суффикс -ев указывает на патронимическую модель («чей?» — сын или потомок человека по имени Тялле), но само имя или прозвище Тялле в русском именослове не встречается.

Вероятнее всего, в основе лежит прозвище от диалектного прибалтийского слова, связанного с работой или характером. Можно предположить связь с эстонским «täi» (вошь) или с глаголом, означающим «медлить», «тянуть». Однако более правдоподобна версия, что Тялле — это искажённое карельское или вепсское имя, например, от «täy» (полный) или как вариант имени Тойво (надежда). В таком случае фамилия Тяллева — русифицированная форма карельской фамилии, возникшая при переходе носителя в православие и записи в метрические книги.

Географически фамилия тяготеет к северо-западу России: Карелия, Ленинградская область, бывшая территория Ингерманландии. Предки носителей фамилии могли быть крестьянами-карелами или ингерманландскими финнами, которые получили фамилию по имени отца при переписях XIX века. В русской среде фамилия не имеет «прозрачной» внутренней формы, поэтому её этимология остаётся предметом предположений, но региональная привязка к финно-угорскому субстрату — самая надёжная зацепка.