Фамилия Ильющенко образована от имени Ильюша — уменьшительной формы мужского крестильного имени Илья, которое восходит к библейскому имени Eliyahu. С древнееврейского это имя переводится как «мой Бог — Господь», то есть «мой Бог — Бог истинный». Таким образом, Ильющенко буквально понималось как «сын Ильюши».

Суффикс -енко характерен для украинской ономастики и указывает на патронимическое происхождение: первоначально так называли потомка, ребёнка человека по имени Ильюша. В XVII–XVIII веках такие фамилии закрепились в среде казачества и крестьянства Левобережной Украины, а затем распространились на южные и центральные регионы России. География бытования фамилии до сих пор плотнее всего охватывает Белгородскую, Курскую, Воронежскую области и Краснодарский край — территории, куда активно переселялись украинские крестьяне и казаки.

Обратим внимание на разговорную основу: Ильюша — это не каноническая полная форма, а домашнее, обиходное имя. Такие фамилии часто возникали в среде, где детей называли не строго по святцам, а по уменьшительным вариантам, принятым в быту. Это отличает Ильющенко от фамилий вроде Ильин (от полной формы Илья) или Ильюхин (от другой просторечной основы).

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, Ильющенко стоит в одном ряду с Ильюшенко, Ильющенков, Ильюшечкин — все они образованы от вариантов имени Ильюша, но различаются суффиксами, которые привязывают к разным регионам и сословным традициям. Например, форма на -енко типична для украинской модели, тогда как Ильюшенков — уже обрусевший вариант с русским суффиксом -ов.

Исходное имя Илья — одно из самых популярных в православной традиции: его носил библейский пророк Илия, почитаемый как в христианстве, так и в иудаизме. Однако в фамилии Ильющенко закрепилась именно бытовая, «домашняя» ветвь этого имени, что делает её не просто указанием на предка, а свидетельством живой народной речи.