Фамилия Василиев образована от крестильного имени Василий. Греческое слово basileus, от которого оно произошло, означает «властитель, царь». В русской ономастике это одна из самых распространённых моделей: имя становилось основой фамилии с помощью суффикса принадлежности -ев. В данном случае суффикс присоединили к основе «Васили-», а не к более привычной «Василь-», откуда пошли фамилии Васильев и Васильков.

Такая словообразовательная особенность — сохранение полной формы имени — встречается реже. Чаще всего она указывала на книжное или церковное происхождение: фамилию могли дать в среде духовенства, где при образовании фамилий опирались на каноническое написание имени, а не на разговорное «Василий — Вася — Василь». В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» подобные случаи отмечены как вариант, характерный для южных и западных регионов, где под влиянием украинского и белорусского языков полная форма имени дольше сохранялась в быту.

Географически фамилия Василиев встречается в нескольких областях России, но заметно уступает по частоте фамилии Васильев. Встречается также в Болгарии и Сербии, где суффикс -ев вообще более типичен, чем русский -ов, и где имя Василий традиционно популярно. В русском контексте фамилия могла принадлежать не только священникам, но и крестьянам или мещанам, если в документах имя записывали в полной форме — например, в метрических книгах XIX века нередко писали «Иван Василиев сын» вместо «Васильев».

Споров вокруг происхождения фамилии почти нет: все версии сходятся на имени Василий. Единственное, что может запутать, — это редкий случай, когда фамилия образована не от имени, а от прозвища Василий, данного в насмешку или по сходству с царственным именем. Но таких примеров в источниках практически нет, и эта гипотеза остаётся маловероятной.