Фамилия Вайеиев — редкий случай, когда написание почти полностью скрывает исходное слово. На первый взгляд она кажется искусственной или искажённой при переписи, но на самом деле перед нами типичная русская патронимическая фамилия, записанная по слуху. Её основа — имя или прозвище Вай, которое в русской традиции могло возникнуть двумя разными путями.

Первый и самый вероятный вариант: Вай — это краткая форма от крестильного имени Варфоломей. В народе это имя сокращали до Ваха, Валя, а в некоторых говорах — до Вай. Суффикс -еиев (фонетический вариант -еев) указывает на принадлежность: Вайеиев значит «сын Вая». Такая модель образования (основа на -й → суффикс -еев) встречается в фамилиях Андреев, Матвеев, Тимофеев, но с основой Вай она нетипична, отсюда и необычное скопление гласных.

Второй, менее распространённый путь: Вай могло быть прозвищем, данным за манеру говорить. В северных и сибирских говорах глагол «ваять» означал не только «создавать», но и «говорить вяло, тянуть слова» или «плакать, ныть». Человека, который говорил медленно или жаловался, могли прозвать Ваем. Фамилия, образованная от такого прозвища, тоже дала бы Вайеиев.

Географически фамилия тяготеет к северо-востоку европейской части России и к Сибири — регионам, где фамилии часто записывали «на слух», без строгой орфографической нормы. В документах XIX века можно встретить варианты Ваеев, Ваиев, Вайев, но форма Вайеиев — самая редкая, она сохранила двойной гласный на стыке основы и суффикса.

Сословного барьера у фамилии нет: Вайеиевы могли быть и крестьянами, и мещанами, и духовными лицами. Вай как мирское имя или прозвище не считалось грубым или низким. Сегодня фамилия встречается единично, в основном в записях метрических книг XIX — начала XX века, и её носители — потомки тех самых «сыновей Вая», чьё имя не дошло до нас в полной форме.