Фамилия Верхеева — женская форма, мужская — Верхеев. В основе, скорее всего, лежит нецерковное имя или прозвище Верхей. В русских говорах «верхей» — тот, кто находится наверху, на возвышении, либо человек с резким, «верхним» голосом (диалектное «верхей» — высокий голос, фальцет). Есть и другая версия: прозвище могли дать жителю верхней части села или тому, кто держался надменно, «сверху вниз».

Модель образования типична для северных и центральных областей России: суффикс -еев вместо более распространённого -еев (-ев). Это указывает на то, что прозвище или имя Верхей склонялось по мягкому типу (как «богатырь» — богатырев, но «соловей» — соловьёв). Верхеев — буквально «сын Верхея», «принадлежащий Верхею». Фамилия редкая, её носители, по историческим данным, встречаются в основном в бывших Пермской и Вятской губерниях — на территориях, где активно шло заселение старообрядцами и крестьянами-переселенцами. Это позволяет предположить, что предки Верхеевых были вольными хлебопашцами или мастеровыми людьми, а не дворянами или духовенством.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Верхов, Верховцев, Верхоланцев) показывает, что Верхеев стоит особняком: у него нет уменьшительно-ласкательного суффикса (-ец, -ок) и нет географической привязки к конкретному урочищу. Это личное, почти прозвищное имя, которое закрепилось за одним родом. В дореволюционных метрических книгах фамилия иногда записывалась через «ять» — Верхѣев, что подтверждает её древнее происхождение (до реформы орфографии 1918 года). Сегодня фамилия остаётся малочисленной, что делает её своеобразным маркером для генеалогических поисков: если вы Верхеева — вы почти наверняка родственница всем остальным носителям этой фамилии.