Фамилия Билюкин образована от прозвища Билюка, которое восходит к нарицательному «билюк» в значении «лекарственное многолетнее травянистое растение». Это растение широко распространено по всей России (кроме Арктики и высокогорий), на Украине, Белоруссии, в Средней Азии и Молдове. Вероятно, основатель рода Билюкиных был знахарем, за что и получил такое прозвище. Отвар корней билюка в народной медицине используют как мочегонное средство. Кроме того, из длинных стеблей растения делали циновки и маты; на Украине соломой покрывали крыши хозяйственных построек. Проведены опыты по получению волокна из стеблей и листьев; веревочные изделия из волокна прочнее конопляной веревки. Метелку использовали для изготовления веников. Таким образом, прозвище Билюк может относится к так называемым «профессиональным» именованиям, указывающим на род деятельности человека. Так, предок обладателя фамилии Билюкин мог заниматься плетением веников из стеблей билюка. Согласно другой версии, Билюк — это диалектный вариант арабского мужского имени Билалетдин, которое в переводе на русский язык означает «оздоровляющий религию». Вероятно, нарекая ребенка таким именем, родители желали, чтобы их сын рос настоящим мусульманином. Таким образом, потомок человека, обладающего прозвищем Билюка, со временем получил фамилию Билюкин.