Фамилия Бирюченская звучит скорее по-польски или по-украински, чем по-великорусски, хотя корень у неё чисто русский. Модель образования проста: это типичная «географическая» фамилия, образованная от названия населённого пункта с помощью суффикса -ск-, который в русской традиции указывает на дворянское или шляхетское происхождение, но на деле часто доставался и простым людям, переехавшим в город или на новое место.

В основе лежит топоним Бирючий, Бирючье, Бирюченка или Бирюченск. Самый очевидный кандидат — город Бирюч (ныне посёлок в Белгородской области), который в XIX веке был уездным центром Воронежской губернии. Выходец оттуда получал прозвание «бирюченский», а его жена или дочь — «Бирюченская». В документах XIX века такая фамилия могла закрепиться за женой чиновника или купца, переехавшего из Бирюча, или за дочерью, которую записали по месту рождения отца.

Корень «бирюч» в древнерусском языке означал глашатая, вестника, бирюча — человека, который объявлял княжеские указы на площадях. Однако связывать фамилию напрямую с этой профессией рискованно: фамилии на -ский от названий должностей образовывались редко, и Бирюченская — почти наверняка «географическая», а не «профессиональная». Скорее всего, предок носителя фамилии был не глашатаем, а просто жил в месте, которое называлось по слову «бирюч» — либо по речке Бирюч, либо по урочищу, где когда-то собирались на сходку.

Встречаемость фамилии крайне низкая. По открытым данным, основная масса носителей сосредоточена на юге России — в Воронежской, Белгородской и Ростовской областях, что подтверждает связь с историческим Бирюченским уездом. В польском варианте фамилия могла бы звучать как Biereczeńska, но для этого нужна была бы основа «Bereka» или «Bierucz» — маловероятно. Так что перед нами типичный случай, когда фамилия указывает не на род занятий, а на малую родину: предки Бирюченских — выходцы из одного из бирюченских сёл или самого уездного городка.