Фамилия Буилин — редкая и неочевидная по происхождению. В ней нет суффикса -ов/-ев, который обычно указывает на отчество от имени на твёрдый согласный. Здесь суффикс -ин, типичный для притяжательных прилагательных от основ на -а, -я или мягкий согласный. Но основа «Буил» не похожа на каноническое имя.

Скорее всего, фамилия образована от прозвища или мирского имени Буило. В русских говорах слово «буй» означало «глупый, шальной, бешеный» или «смелый, отчаянный». Человек с таким прозвищем мог получить его за буйный нрав или за неожиданные поступки. Суффикс -ил- характерен для прозвищ, обозначающих деятеля: мерило, верило, зубило. Буило — тот, кто «буит», то есть бесчинствует или дурит. От него и пошла фамилия Буилин — «чей?» — сын Буила.

Версия с тюркским влиянием маловероятна: в тюркских языках нет корня, который дал бы такую форму в русской фамилии. Также не прослеживается связь с крестильным именем — ни один святой не носил имени, похожего на Буил.

Географически фамилия встречается точечно, чаще в центральных областях России и на Севере, где сохранялись архаичные прозвища. Носители Буилины, судя по переписям XIX века, относились к крестьянам и мещанам — фамилия не дворянская и не купеческая. Сословный состав типичен для прозвищной модели: фамилию закрепили за потомками одного человека, выделявшегося среди односельчан.