Фамилия Вэлиус — редчайший случай в русском ономастиконе. Её происхождение почти наверняка нерусское, и ключ к разгадке лежит не в славянской морфологии, а в латинском окончании -us. Такое окончание характерно для фамилий, которые искусственно латинизировали в XVIII–XIX веках, чаще всего в духовной среде. Выпускники семинарий и академий нередко получали или сами брали фамилии, переведённые на латынь, чтобы звучало благородно и книжно. В основе Вэлиус может лежать латинское слово «valere» — быть сильным, здоровым, или «validus» — крепкий, сильный. Тогда фамилия означает «сильный», «здоровый» и является прямой латинской калькой с русской фамилии вроде Здоровцев, Силаков или Крепышов.

Вторая, менее вероятная, но не исключённая версия — прибалтийское происхождение. В Литве и Латвии фамилии с окончанием -ус (например, Будрис, Вайткус) — обычное дело. Вэлиус могло возникнуть от литовского «velis» (покойник, дух умершего) или от диалектного прозвища, связанного с чем-то «валяющимся» или «волнистым». Однако в русском контексте, особенно в сочетании с буквой «э» в начале, которая в исконно русских словах встречается крайне редко, латинская версия выглядит убедительнее. Буква «э» в фамилии Вэлиус — ещё один признак книжного, заимствованного или искусственного образования: её старались писать, чтобы подчеркнуть иноязычное звучание.

С точки зрения словообразовательной модели, фамилия не имеет русского суффикса (как -ов или -ин). Это значит, что предок-носитель фамилии был либо человеком духовного звания, получившим «латинизированную» фамилию при поступлении в семинарию, либо выходцем из Прибалтики, чью фамилию записали на слух. Социальный контекст в обоих случаях сужает круг: семинаристы были выходцами из разных сословий, но часто из семей священников или мещан; прибалтийские немцы или литовцы могли быть ремесленниками, купцами или мелкими дворянами.

География фамилии Вэлиус в России крайне скудна. В открытых источниках упоминания единичны и привязаны в основном к западным губерниям — бывшей Виленской, Ковенской, а также к Петербургу. Это косвенно подтверждает версию о прибалтийских корнях или о том, что носители фамилии были связаны с духовными академиями этих регионов. Фамилия не получила распространения, осталась штучной, «кабинетной» — возможно, её носило всего несколько семей, чьи родословные не разрослись до массового явления.