Фамилия Вертиева — женская форма, а её основа — мужское прозвище Вертий. Самая вероятная версия происхождения этого прозвища связана с диалектным словом «веретия». В говорах Владимирской, Пермской, Вятской губерний и в Сибири «веретией» называли сухой возвышенный участок среди болот или гряду вдоль берега, которая в половодье превращалась в остров. Если это так, то прозвище Вертий мог получить человек, живший на таком возвышенном месте, у озера или болота. Модель образования проста: диалектное нарицательное «веретия» дало прозвище Вертий, а от него через суффикс -ев (притяжательный падеж) образовалась фамилия Вертиев, и, соответственно, Вертиева.

Есть и другая, менее очевидная версия. Она выводит фамилию из семинарской среды, где было принято давать «говорящие» фамилии на латинской основе. Латинский глагол «verto» имеет значения «поворачивать», «истолковывать» и «переводить (на другой язык)». В таком случае фамилия могла быть искусственной, присвоенной одарённому ученику или переводчику. Однако эта гипотеза слабее первой: искусственные семинарские фамилии чаще образовывали от полных латинских основ (Вертов, Вертунов), а прозвище Вертий звучит по-русски и естественнее ложится в крестьянскую среду.

Таким образом, потомок человека по прозвищу Вертий (жившего на сухой гряде у болота) со временем получил фамилию Вертиева.