Фамилия Вели — редкий для русского уха пример, где имя и фамилия совпали по форме. В основе лежит арабское имя Вали (в русской передаче часто пишут через «и»). С арабского «вали» переводится как «владелец, хозяин», «святой» и «близкий друг Аллаха». Это слово входит в число эпитетов Всевышнего в исламе, поэтому имя имело ярко выраженный религиозный подтекст. Называя сына Вали, родители желали ему не только материального достатка как «владельцу», но и духовной чистоты, высокого положения в общине.

Сама фамилия Вели — это застывшая форма имени, переданная без дополнительных русских суффиксов (-ов, -ин, -ский). Такая модель типична для фамилий тюркских народов, особенно крымских татар, турок, гагаузов и народов Кавказа. Иногда встречается вариант с тюркским патронимическим формантом: Велиоглы или Вели-оглы, где «-оглы» означает «сын Вели». Но если фамилия записана просто как Вели, перед нами, скорее всего, её усечённый вариант, который закрепился в документах ещё в XIX веке.

Интересная деталь: в арабской графике имя Вали и фамилия Вели пишутся одинаково — ولي. Разница в произношении (твёрдое или мягкое «л») возникла уже при адаптации в русском языке. Поэтому люди с фамилией Вели могут иметь предков как из мусульманских регионов Российской империи (Закавказье, Средняя Азия, Поволжье), так и из Турции или Балкан.

Встречается и версия, что фамилия могла возникнуть от прозвища, а не напрямую от имени: «вели» в некоторых тюркских диалектах означало «большой, великий». Но это менее вероятно — имя Вали как личное имя было гораздо распространённее, и именно оно дало начало фамилии. По сословной принадлежности носители фамилии Вели в основном относились к крестьянам, ремесленникам или духовным лицам (муллам), поскольку имя часто давали в семьях, близких к исламской традиции.