Фамилия Бильдюк — редкий пример того, как тюркское прозвище получило украинское оформление. В основе лежит прозвище Бильда, которое восходит к общетюркскому корню «бильди» — «знакомый», «знающий». Так могли назвать человека, который отличился поступками и получил известность в округе, либо умного, сообразительного, многознающего — того, кого в народе называли «знающим», «бывалым». Суффикс -юк характерен для украинской и белорусской модели фамилий: он означает «потомок, сын» (ср. Ивасюк, Костюк). То есть Бильдюк — это «потомок Бильды».

Есть и вторая версия, но она слабее: связывают фамилию с украинским «бiльдюга» — «морская рыба». Тогда прозвище могло указывать на род занятий (рыболов) или на любовь к рыбе, а чередование г/к появилось из-за исторических изменений в языке. Однако тюркское происхождение выглядит убедительнее: оно опирается на устойчивый корень, а не на единичное областное слово.

Однокоренная фамилия Бильдин встречается в документах XVII века: в 1627 году в городе Белёве жили крестьяне Бильдины. Это подтверждает, что прозвище Бильда бытовало в центральной России задолго до того, как на украинских землях к нему добавили суффикс -юк. Фамилия Бильдюк — более поздняя, сформировавшаяся уже на западнорусских или украинских территориях, где такие суффиксы были нормой.

О сословии первых носителей точных данных нет, но по аналогии с Бильдиными можно предположить, что это были крестьяне или посадские люди. Фамилия редкая, не массовая — её географическое ядро, вероятно, лежит в зоне украинско-белорусского пограничья, где сталкивались тюркские, русские и местные говоры.