Фамилия Аллилуйкина — редчайший случай в русском ономастиконе. В отличие от подавляющего большинства фамилий, образованных от мирских имён, профессий или прозвищ, её основа уходит не в быт, а в богослужебный текст. Корень — возглас «аллилуйя» (от древнееврейского «халлелу Йах» — «хвалите Господа»), который во время литургии многократно повторяет хор. Фамилия могла возникнуть в церковной среде: так могли прозвать певчего, который особенно протяжно или старательно выводил этот возглас, либо чтеца, известного своей манерой произносить «аллилуйя» нараспев. В народе такое прозвище закреплялось за человеком, который часто и громко восклицал «аллилуйя» в быту — возможно, из-за привычки или религиозного рвения.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Аллилуйкин — сын или потомок человека по прозвищу Аллилуйка. Форма с конечным -а (Аллилуйкина) — это женский вариант фамилии, который в современном русском языке закрепился за женщинами, но исторически так могли называть и жену или дочь Аллилуйки. Модель образования типична для русских фамилий XVI–XVII веков: от прозвища на -ка (Аллилуйка) через притяжательное прилагательное. Интересно, что фамилия почти не встречается за пределами России — это сугубо русское явление, связанное с православной традицией, и её аналогов в католических или протестантских культурах нет.

Встречаются единичные случаи бытования фамилии в старообрядческой среде, особенно среди беспоповцев, где богослужебные возгласы играли ключевую роль в общинном пении. Однако основная масса носителей, судя по архивным данным XIX века, сосредоточена в центральных губерниях — Владимирской, Костромской, Нижегородской. Там, в сельских приходах, прозвище Аллилуйка могло закрепиться за пономарём или дьячком, который вёл службу. Спорных версий происхождения практически нет: попытки связать фамилию с тюркскими или финно-угорскими корнями лингвистически несостоятельны — основа однозначно славянская и церковная.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Аллилуев, Аллилуйцев, Аллилуйкин) показывает, что вариация на -ин — самая редкая. Если Аллилуевых в России несколько тысяч, то Аллилуйкиных — буквально десятки семей. Это объясняется тем, что прозвище на -ка (Аллилуйка) было менее распространено, чем форма на -уй (Аллилуй). В паспортных записях начала XX века фамилия иногда писалась через одно «л» — Алилуйкина, что отражало народное произношение без удвоенной согласной, но современная орфография закрепила двойное «л» под влиянием церковнославянского написания.