Фамилия Величаева образована от мужской формы Величаев, которая строится по стандартной модели русских фамилий: основа плюс суффикс -ев. Суффикс указывает на принадлежность («чей?»), то есть исходно это было отчество: сын или потомок человека по прозвищу Величай. В основе лежит прилагательное «величавый» или глагол «величать» — называть по имени-отчеству, воздавать честь. Прозвище Величай могли дать человеку важному, с осанкой, либо тому, кто любил величаться, то есть гордиться или требовать к себе почтения. В говорах слово «величавый» означало не только «полный достоинства», но и «видный, рослый».

Словообразовательный разбор показывает, что фамилия — типично русская, с фамильным суффиксом -ев, который присоединяется к основе на мягкий согласный. Если бы прозвище заканчивалось на -а или -я, мы бы увидели суффикс -ин, но здесь именно -ев, что подтверждает: исходная форма — мужское прозвище Величай. Это не редкий случай: в русских говорах были и Величавый, и Величавец, но фамилия закрепилась именно в краткой форме.

Географически фамилия Величаева встречается в центральных и южных регионах России, особенно в Воронежской, Ростовской и Волгоградской областях. Там слово «величавый» в народной речи сохранялось дольше. Социальный контекст: носители фамилии, скорее всего, не принадлежали к высшему сословию — прозвище могло быть дано крестьянину или казаку за стать или характер. В дворянских родословных эта фамилия не зафиксирована.

Есть и другая версия, менее распространённая: что основа восходит к имени Величко (уменьшительное от Велимир или Владимир) через форму Велич — но тогда фамилия звучала бы как Величко или Величкин. Версия с прозвищем Величай надёжнее, так как она прямо объясняет и суффикс, и смысл. В любом случае, фамилия не связана с церковным обрядом величания — это бытовое, а не религиозное прозвище.