Фамилия Барилкина — женская форма, а её мужской вариант — Барилкин. В основе, скорее всего, лежит не церковное имя, а прозвище или уличное имя, образованное от слова «барилка». В русских говорах так называли небольшую бочку, кадку для солений или напитков. Человек, получивший такое прозвище, мог быть бондарем — мастером по изготовлению бочек, либо отличаться крепким, «бочкообразным» телосложением. Второй вариант — прозвище могли дать любителю выпить, поскольку барилкой называли и меру вина.

Словообразовательная модель типична для русских фамилий: суффикс -ин указывает на принадлежность («чей?»), то есть Барилкин — сын или потомок человека по прозвищу Барилка. Само слово «барилка» — уменьшительная форма от «барило» (бочка), что встречается в южнорусских и белорусских говорах. В словаре Даля зафиксировано, что «барилка» — это «кадка, бочонок, особенно для меда или вина».

Интересная деталь: фамилия довольно редкая, и её бытование в основном связано с центральными и южными регионами России. Встречаются варианты с другим ударением: Бар`илкин (от бар`илка — бочонок) или Бар`илкина. В писцовых книгах XVI–XVII веков можно найти упоминания крестьян и посадских людей с прозвищами Барило, Барилка, что подтверждает бытовое происхождение фамилии. Если сравнивать с однокоренными — Бочкин, Бондарев, Кадкин — видно, что все они восходят к ремесленной или бытовой сфере, что указывает на вероятное происхождение предка из среды ремесленников или крестьян.

Таким образом, фамилия Барилкина — прозвищная, связанная с бондарным делом или внешностью, и её носители, скорее всего, происходят из простонародной среды, где такие прозвища были обычным делом.