Фамилия Билюкин образована от прозвища Билюка. В его основе лежит слово «билюк» — так в народе называют лекарственное многолетнее травянистое растение, широко известное по всей России (кроме Арктики и высокогорий), на Украине, в Белоруссии, Средней Азии и Молдове. Отвар корней билюка в народной медицине используют как мочегонное средство, поэтому прозвище мог получить знахарь, лечивший людей этим растением. Но есть и другая, бытовая сторона: из длинных стеблей билюка плели циновки, маты, на Украине крыли ими хозяйственные постройки, а метелку пускали на веники. Проводили даже опыты по получению волокна из стеблей и листьев — веревки из него оказывались прочнее конопляных. Так что прозвище Билюк могло указывать на ремесло: предок либо торговал вениками, либо занимался плетением. Модель образования фамилии стандартная для русского северо-востока: суффикс -ин добавляли к основе на -а, поэтому Билюкин буквально значит «сын Билюки». Существует и менее распространенная версия, связывающая Билюка с диалектным вариантом арабского имени Билалетдин, которое переводят как «оздоровляющий религию». Родители, давая такое имя, желали сыну расти истинным мусульманином. Однако в контексте русских фамилий эта гипотеза выглядит слабее — географическое бытование фамилии и связь с конкретным растением говорят скорее в пользу прозвища от ремесла или занятия.