Фамилия Вяльев чаще всего встречается в Белоруссии и, скорее всего, образована от прозвища Вяль. В его основе лежит глагол «вялить» — «сушить, проветривать съестное впрок на воздухе, на солнце, на ветру, а отчасти и в печи» (по словарю В. Даля). Человека, торговавшего таким товаром, называли вялельщиком, а Вялем могли прозвать и того, кто занимался изготовлением вяленой рыбы или репы.

С другой стороны, прозвище могло отражать свойство характера — вялость, медлительность. Такая двойственность типична для русских прозвищ: одно и то же слово могло закрепиться и за ремесленником, и за обладателем определённой черты. Выяснить, какая версия верна для конкретного рода, без генеалогических изысканий невозможно.

Первые письменные упоминания о людях с корнем Вял- датируются XV веком. Из документов известны костромской пастух Вялой Евстафий Яковлев (1476 год), крестьянин Богородицкого погоста Вялой Никифоров (1539 год), крестьянин Ивашко Вяльевец из Околорусья (1539 год). В Памятной книге Орловской губернии упоминается чиновник с фамилией Вяльев. Формант -ев указывает на принадлежность: Вяльев — сын или потомок Вяля.