Фамилия Алисименко звучит на украинский лад и образована по продуктивной восточнославянской модели с суффиксом -енко. В украинской, белорусской и южнорусской традиции этот суффикс означает «сын» или «потомок», то есть Алисименко — буквально «сын Алисима». Вопрос лишь в том, что скрывается за основой «Алисим».

Самая прямая версия — основа восходит к крестильному имени Алисим. В святцах такого имени нет, но это могла быть народная форма от церковного имени Онисим (в греческом — полезный, исполняющий). В русских говорах Онисима нередко переделывали в Анисим, а в украинском языке, где «о» в начале слова часто переходит в «і» (сравните: Олексій — Олексій, но в некоторых говорах Ілля), форма Алісим вполне закономерна. Таким образом, предок мог носить имя Алисим, которое бытовало в украинской среде как вариант Онисима.

Менее вероятный, но возможный путь — связь с греческим именем Алипий (беспечальный), которое в народной речи могло сократиться до Алисим. Однако для этого нет убедительных диалектных подтверждений, и первая версия выглядит правдоподобнее.

Фамилия Алисименко — типичный пример того, как церковное имя, пройдя через фильтр местного произношения, дало начало родовому прозванию. Она не указывает на конкретное ремесло или сословие: её носители могли быть и крестьянами, и казаками, и мещанами. Географически фамилия тяготеет к центральным и восточным областям Украины, где суффикс -енко особенно распространён. Встречается она и в южных регионах России, куда переселялись украинцы.

С точки зрения словообразования, фамилия стоит в ряду таких же простых и прозрачных образований, как Онисименко, Анисименко или Анисимов. Разница лишь в огласовке корня, которая выдает украинское происхождение первой.