Фамилия Владимирцев образована от прозвища Владимирец. Прозвища с суффиксом -ец чаще всего указывали на человека по месту его прежнего жительства. Поэтому Владимирцем, скорее всего, называли выходца из древнего города Владимир (менее вероятно — из села Владимир в Иркутской области). Город Владимир получил имя по князю Владимиру Мономаху, основавшему его в 1108 году для защиты Ростово-Суздальской Руси. В XII веке при Андрее Боголюбском Владимир стал столицей русского государства, а в 1299 году — резиденцией митрополитов, но с возвышением Москвы в середине XIV века утратил главенствующую роль. Топонимическая версия — самая прямая и прозрачная.

Есть и другая версия: фамилия могла пойти от имени Владимирец — уменьшительной формы крестильного имени Владимир. По этимологическому словарю М. Фасмера, первая часть имени связана со словом «владь» (власть), а вторая родственна готскому mers (великий). В народной этимологии последнюю часть стали соотносить с «миръ» (спокойствие) или «міръ» (вселенная), и имя осмыслили как «владеющий миром». Изначально имя Владимир было языческим, но вошло в христианский обиход в честь князя Владимира Святого (Красно Солнышко), крестившего Русь. День его памяти — 28 июля. Другие небесные покровители имени — мученик Иоанн-Владимир, князь Сербский (4 июня), и благоверный князь Владимир Ярославич Новгородский (17 октября).

Какая из версий правдоподобнее? Первая — топонимическая — проще и типичнее для русских фамилий: суффикс -ец в прозвищах вроде «Тверич», «Москвич» или «Владимирец» работал именно так. Вторая версия (от уменьшительного имени) слабее: форма «Владимирец» как ласкательное от Владимира встречается редко, обычно использовали уменьшительные Володя, Володька или Владимирка. Тем не менее, полностью исключать её нельзя, особенно если учесть, что имя Владимир было распространено в народе, а не только в княжеской среде. Если фамилия образована от имени, её носитель, вероятнее всего, был человеком простого сословия.

Как бы то ни было, прозвище Владимирец закрепилось за человеком, а затем перешло к его потомкам и домочадцам через суффикс -ев, который в русских фамилиях означает «чей, чей сын». Так и получилась фамилия Владимирцев.