Фамилия Валеева образована от мужского имени Валей, которое восходит к арабскому имени Вали. Это имя имеет богатую смысловую нагрузку: его переводят как «владелец, хозяин, господин», «защитник», «святой», «близкий друг Аллаха». В исламской традиции Вали — один из эпитетов Аллаха, поэтому имя считалось почётным и благочестивым. Нарекая сына Валеем, родители желали ему стать достойным мусульманином и жить в соответствии с религиозными идеалами.

Имя Вали дало несколько диалектальных вариантов: Валикай, Валишах, Валяк, Валюк. Валей — одна из таких народных форм, которая и легла в основу фамилии. Суффикс -ев указывает на принадлежность: Валеев — потомок Валея. Фамилия типична для тюркских народов, особенно распространена среди татар и башкир.

Своими корнями фамилия уходит в XV–XVII века, когда у тюркских народов Поволжья и Приуралья начали активно формироваться родовые имена. Окончательно говорить о точном месте и времени возникновения конкретной ветви Валеевых можно только на основе генеалогических исследований.

Среди известных носителей — Масалим Мушарапович Валеев (1888–1956), башкирский композитор, скрипач и дирижёр; Фуад Хасанович Валеев (1921–1984), первый в Поволжье доктор искусствоведения, один из основоположников татарского искусствознания; Ринар Салаватович Валеев (р. 1987), украинский футболист.