Είναι και τα δύο σωστά, όμως έχουν διαφορετική σημασία.

Το πολυέλαιος (με αι) είναι ουσιαστικό και σημαίνει το κρεμαστό πολύφωτο.

Για παράδειγμα: «Ο κρυστάλλινος πολυέλαιος έπεσε κι έγινε πολλά κομμάτια».

Το πολυέλεος (με ε) είναι επίθετο και αναφέρεται σε πρόσωπο πολύ φιλεύσπλαχνο, που δείχνει μεγάλο έλεος.

Για παράδειγμα: «Εύχομαι να μας βοηθήσει ο πολυέλεος Θεός».