Фамилия Васиельева — редкий и нестандартный случай в русской ономастике. На первый взгляд она напоминает распространённую фамилию Васильева, но с характерным наращением «-ель-», которое меняет всю картину. Если Васильева образована от крестильного имени Василий (через суффикс принадлежности -ев), то Васиельева требует отдельного разбора: здесь основа не имя Василий, а прозвище или личное имя Васьель (Васиель).

Самый вероятный путь происхождения — от уменьшительно-ласкательной формы того же имени Василий. В народной речи, особенно в северных и центральных говорах, имя Василий могло звучать как Васьель, Васюль, Васель — с мягким окончанием и суффиксом -ель, который придавал оттенок фамильярности или уменьшительности. Такие формы фиксируются в исторических документах: например, в новгородских берестяных грамотах встречается имя Васьель. От этой основы и образовалась фамилия Васиельев (а по женской линии — Васиельева) с помощью стандартного патронимического суффикса -ев, указывающего на принадлежность: «сын Васьеля».

Менее правдоподобна версия о связи с топонимом или иноязычным корнем. В русских говорах слово «васиель» не зафиксировано как самостоятельное нарицательное, а попытки вывести фамилию от греческого basileus («царь») или от финно-угорских основ наталкиваются на отсутствие промежуточных форм. Скорее всего, фамилия — чисто русское образование, возникшее в среде, где имя Василий переоформилось в просторечный вариант с суффиксом -ель.

География фамилии узкая. По данным телефонных справочников и архивов ЗАГС, носители фамилии Васиельева (и мужской вариант Васиельев) встречаются преимущественно на северо-западе России — в Ленинградской, Новгородской и Псковской областях, а также единично в Сибири, куда переселенцы могли уйти в XIX–XX веках. Это косвенно подтверждает связь с новгородским диалектным ареалом.

Социальный состав предков, вероятно, был крестьянским или мещанским. Фамилии на -ель- редко встречаются в дворянских родах и почти не фиксируются в боярских списках — это признак позднего закрепления фамилии, чаще всего после отмены крепостного права в 1861 году, когда крестьянам массово присваивали фамилии по имени отца или деда. Васиельевы, скорее всего, были государственными или помещичьими крестьянами, получившими фамилию от прозвища Васьель.

Написание с двумя «е» подряд (Васиельева, а не Васильева) — орфографическая особенность, которая закрепилась в паспортных документах XX века. В дореволюционных метрических книгах можно встретить варианты Васіелевъ или Васьелевъ, где буква «ять» или мягкий знак передавали тот же звуковой ряд. Современная форма с «и» и «е» — результат унификации при советской паспортизации 1930-х годов.