Фамилия Бильдейко звучит как типичная украинская или белорусская фамилия, образованная по распространённой модели с суффиксом -ейко. Этот суффикс (варианты -ейка, -айка) в восточнославянской ономастике часто присоединялся к основе прозвища или имени и выполнял роль уменьшительно-ласкательного или фамильярного форманта. В белорусском языке таких фамилий особенно много: Громыко, Шамко, Левко, и Бильдейко стоит в том же ряду.

Основа «Бильд-» не имеет очевидного славянского корня. Скорее всего, она восходит к немецкому или еврейскому слову Bild — «образ», «картина», «изображение». В среде западных славян, а также на территории Беларуси и Украины, где исторически жили немецкие колонисты и еврейские общины, такое прозвище могло закрепиться за иконописцем, художником или резчиком по дереву. В польском языке есть слово bildować (от нем. bilden) — «формировать», «создавать», что тоже могло дать прозвище мастеровому человеку.

Менее вероятная, но допустимая версия — от личного имени Бильда (Bilda), которое встречалось у германских народов. В таком случае фамилия образована по отчеству: сын Бильды стал Бильдейко. Однако в славянской среде такое имя — редкость, поэтому версия с прозвищем по профессии выглядит убедительнее.

Географически фамилия Бильдейко тяготеет к западным областям Украины (Волынь, Ровенщина) и югу Беларуси (Брестчина). Это зона активных контактов с польским и немецким населением, где подобные заимствования в прозвищах не редкость. В России фамилия встречается единично, что подтверждает её локальное западнорусское происхождение.

В написании фамилии возможны варианты через «а» — Більдейко (украинская передача) или с ударением на последний слог. В русском языке она пишется через «и», но произносится с разной интонацией в зависимости от говора. Сословно носители фамилии — скорее всего, мещане или крестьяне, поскольку в дворянских родословных книгах Бильдейко не фиксируются.