Фамилия Барыльчэнко — редкий случай, когда написание сразу подсказывает географию и историю. Суффикс -энко (а не привычное -енко) указывает на украинскую фонетическую особенность: переход «е» в «и» под ударением в некоторых говорах. На письме это закрепилось как «э», хотя на слух звучит как нечто среднее между «е» и «ы». Такая орфография встречается в документах XIX — начала XX века, особенно в Полтавской и Черниговской губерниях, где местные писари фиксировали фамилии «как слышится». Так что предки Барыльчэнко, скорее всего, жили на Левобережной Украине.

Основа фамилии — Барыль. Это не полное имя, а сокращённая форма от крестильного имени Варфоломей (через народное Бартоломей). В украинской традиции такие усечения были нормой: Варфоломей превращался в Бариля, Барыля, а потом и в Барылько. Суффикс -к- в основе (Барыль + к + о) образует уменьшительно-ласкательную форму, типичную для украинских имён: Петро → Петрик, Иван → Ивасько, а Варфоломей → Барылько. Фамилия Барыльчэнко, таким образом, означает «сын Барылька» или «потомок Барыля».

Есть и вторая, менее вероятная версия: связь с диалектным словом «барило» — бочонок для вина или мёда. В этом случае прозвище Барыль мог получить бондарь или торговец, но такое объяснение слабее. Во-первых, уменьшительная форма Барылько (с суффиксом -к-) естественнее для имени, а для прозвища от «барило» ждали бы Барильченко с «и», а не с «ы». Во-вторых, фамилия на -энко от прозвищ по профессии встречается реже, чем от имён.

Фамилия недворянская и не казацкая старшина — такие обычно оканчивались на -овский или -евич. Барыльчэнко — типичная крестьянская или мещанская фамилия, возникшая, когда в XVIII–XIX веках на Украине массово закрепляли отчества в качестве наследственных. Носителей этой фамилии немного, и в современных справочниках она не фигурирует среди распространённых, что подтверждает её локальный, возможно, даже гнездовой характер: все Барыльчэнко могли происходить из одного села или нескольких соседних хуторов.