Фамилия Зилиева — редкая, и её происхождение не лежит на поверхности. Скорее всего, она образована от женского имени Зилия. Это имя могло быть как полным, так и уменьшительной формой от более длинного имени — например, от Зинаида или Зиновия. В тюркских и кавказских языках встречается имя Зилия со значением «сияющая», «светлая», что тоже могло стать основой.

По суффиксу видно, что фамилия нестандартная. Она заканчивается на -ева, что типично для русских фамилий, образованных от женских имён с помощью притяжательного суффикса. Обычно такую модель использовали, когда предка называли по матери или жене: «Зилиева» буквально значит «дочь или жена Зилии». В русской традиции это встречается реже, чем фамилии от отчества, но бывает, особенно если женщина была вдовой или главой семьи.

Географически фамилия тяготеет к югу России, Поволжью и Северному Кавказу, где смешивались славянские и тюркские антропонимы. Возможно, предки носителей фамилии были из крестьян или мещан, но точных сословных данных нет. В дореволюционных записях фамилия почти не встречается — это указывает на её позднее оформление, вероятно, уже в XIX–XX веках.

Есть и другая, менее вероятная версия: основа могла быть искажённой формой тюркского слова «зиль» — «тень» или «защита». Но тогда фамилия скорее писалась бы как Зилеев. Вариант с -ия в корне поддерживает версию о женском имени. Таким образом, Зилиева — это «материнская» или «женина» фамилия, за которой стоит конкретная женщина, чьё имя стало родовым.