Фамилия Вахлюев происходит от прозвища Вахлюй. В его основе лежит украинское слово «вахлай» (или «вахлак») — так в народе называли неповоротливого, медлительного или малопонимающего человека. Скорее всего, прозвище закрепилось за предком из-за его лени или нерасторопности, и со временем оно перешло в фамилию: потомка Вахлюя стали записывать как Вахлюева.

Словообразовательная модель здесь простая и типичная для русских фамилий: суффикс -ев указывает на принадлежность («чей?» — Вахлюев, то есть сын Вахлюя). Интересно, что в украинской среде аналогичная фамилия могла бы звучать как Вахлай а Вахлаенко, но в русском варианте закрепилась форма с «ю» и окончанием -ев. Это говорит о том, что носители фамилии жили на стыке языковых влияний или в регионах, где украинские говоры соседствовали с великорусскими.

Прямых указаний на сословие или географию фамилии Вахлюев в доступных источниках нет, но суффикс -ев традиционно встречается у крестьянских и посадских фамилий центральной России и Поволжья. Вахлюевы могли быть крестьянами или мещанами — фамилия не аристократическая, а бытовая, образованная от уличного прозвища. Изредка встречается написание Вахлеев, но это, скорее, искажение при переписи или диалектное произношение.

Сегодня фамилия редкая. Её носители могут встретиться в Нижегородской и Саратовской областях, а также на юге России — там, где украинское влияние на местные говоры было особенно сильным.