Фамилия Вилесов образована от имени собственного и относится к распространенному типу русских фамилий. Основой фамилии Вилесов послужило мирское имя Велес. Древнерусское языческое мужское имя Велес восходит к индоевропейскому корню wel, значение которого связано с волшебством и переходом в мир мёртвых. Впоследствии в славянской традиции имя Велес было переосмыслено и стало ассоциироваться с нарицательным «власть» или «волос». Восточные славяне поклонялись богу Велесу – покровителю охоты, домашних животных и богатства. Велес считался грозным богом, поэтому не исключено, что имя Велес, данное ребёнку, было призвано выполнять охранительную функцию. Впоследствии первая буква «е» изменилась на «и» под влиянием русской произносительной нормы. Согласно другой версии, фамилия Вилесов восходит к чувашскому женскому имени Вилес. Таким образом, потомок человека, обладающего именем Велес, со временем получил фамилию Вилесов. О точном месте и времени возникновения фамилии Вилесов в настоящее время говорить сложно, поскольку процесс формирования фамилий был достаточно длительным. Тем не менее, фамилия Вилесов представляет собой замечательный памятник славянской письменности и культуры.