Фамилия Билькин — одна из тех, что образована по простой и ясной модели: от прозвища или имени Билька с помощью патронимического суффикса -ин. Суффикс указывает на принадлежность: «чей?» — «Билькин», то есть сын, потомок Бильки. Такие фамилии на -ин типичны для северных и центральных областей России, где, в отличие от южных и западных, предпочитали именно эту модель, а не -ов/-ев.

Само прозвище Билька, по наиболее вероятной версии, восходит к слову «било». В «Толковом словаре живого великорусского языка» В. И. Даля «било» — это и короткая палка цепа, которой молотят зерно, и доска с колотушкой, которой пользовались ночные сторожа. Оба значения — профессиональные. Первое отсылает к крестьянину-земледельцу или мастеру, делавшему цепы; второе — к сторожу, отбивавшему время или подававшему сигнал. Таким образом, Билькой могли прозвать человека по его ремеслу, и эта версия выглядит наиболее прямой и правдоподобной.

Есть и другое, менее очевидное, но возможное объяснение. В украинском языке «било» означает верхнюю боковую перекладину телеги, которая служит опорой при перевозке снопов или соломы. Если прозвище возникло в южнорусских или малороссийских говорах, предок мог быть тележным мастером или крестьянином, чья работа была тесно связана с телегой. Здесь, как и в первом случае, мы видим «профессиональное» именование, только с иной региональной привязкой.

Третья версия — игровая. В украинском языке «билка» — это название игры в мяч. Если прозвище дали не по работе, а по склонности к забавам, то Билькой могли назвать азартного игрока или заводилу в детских играх. Эта гипотеза слабее двух предыдущих: прозвища от названий игр встречаются реже, чем от орудий труда, и обычно требуют дополнительных диалектных подтверждений. Поэтому её стоит упомянуть, но не делать на неё главную ставку.

В написании фамилии стоит обратить внимание на чередование: основа «бил-» даёт «Билька» (с мягким знаком перед суффиксом). Встречается также вариант Билькин как притяжательное прилагательное от имени Билька, которое могло быть уменьшительной формой от Бил — редкого краткого варианта крестильного имени Вил (от латинского «вилланус» — сельский житель) или от имени Билей, но эти версии ещё более спорны.

Таким образом, фамилия Билькин с высокой вероятностью указывает на то, что предок носителя фамилии был либо крестьянином, молотившим зерно, либо сторожем, либо, в зависимости от региона, мастером по изготовлению телег. Менее вероятно, что прозвище связано с игрой в мяч. В любом случае, основа прозвища — конкретное, бытовое слово из языка ремесла и сельского труда.