Фамилия Вильдеев — редкий случай, когда суффикс указывает на географию точнее, чем корень. Окончание -ев (вместо привычного -ов) выдаёт мягкую основу: имя или прозвище, от которого пошла фамилия, оканчивалось на -ь или -й. Если бы предка звали Вильд, мы бы получили Вильдов, а не Вильдеев. Значит, в основе лежало что-то вроде Вильдей или Вильдь.

Сам корень «вильд-» в русском языке не исконный. Он прямо заимствован из немецкого или скандинавского: wild — «дикий». В немецких говорах это слово могло стать прозвищем — Дикарь, Нелюдимый, Своенравный. В России такие прозвища давали не случайно: либо за характер, либо за образ жизни (например, охотнику, жившему в лесу вдали от села). Однако есть и другая версия, более вероятная для Поволжья и Приуралья.

Фамилия Вильдеев с высокой вероятностью имеет тюркские корни, искажённые русским написанием. В татарском и башкирском языках есть имя Вильдан (от арабского «вильда́н» — «рабы рая», юноши в мусульманской эсхатологии). При адаптации в русскую среду конечный -ан мог отпасть или перейти в -ей, а затем фамилия оформилась по русской модели с суффиксами -ев/-ов. Сравните с фамилиями Вильданов, Вильдаев — они встречаются у татар и башкир гораздо чаще, чем Вильдеев, но это звенья одной цепи.

Географически фамилия Вильдеев тяготеет к Уралу и Западной Сибири — зоне активного смешения русского и тюркского населения. Встречается она редко, что говорит либо о локальном происхождении (одна деревня, один род), либо о позднем закреплении в письменных источниках. Сословно носители могли быть как крестьянами, так и служилыми людьми — например, ясачными татарами, перешедшими в православие и получившими фамилию при переписи.

Спор между немецкой и тюркской версиями решается просто: в русских документах XVII–XVIII веков фамилии с корнем «вильд» в немецком значении почти не встречаются, а тюркские имена с этим корнем — обычное дело. Поэтому предки Вильдеевых, скорее всего, были выходцами из татарской или башкирской среды, а их прозвище или имя со временем обрусело, сохранив в написании память о мягком окончании.