Фамилия Бжилянская — редкий случай, где географический фактор почти наверняка перевешивает все остальные. Её основа, суффикс и ареал бытования указывают на Западную Украину, а точнее — на Волынь или Подолье. Фамилия образована по польско-украинской модели с суффиксом -янск-/-анск- (женский вариант -янская). Этот суффикс в западнорусских землях часто присоединяли не к имени или прозвищу, а к названию населённого пункта — села, хутора, усадьбы. То есть Бжилянская — это «та, что родом из Бжилян» или «из Бжилянки».

Корень «бжил-» звучит не по-славянски. Самое правдоподобное объяснение — он восходит к украинскому диалектному «бжиль» или «бджола» (пчела), причём с характерным для некоторых говоров переходом «дж» в «ж». В таком случае топоним Бжиляны мог означать «пасечное место» или «поселение пчеловодов». Человек, переехавший из такого села в город или в другую местность, получал прозвище Бжилянский — по месту прежнего жительства. Женская форма Бжилянская закрепилась либо как фамилия вдовы или дочери, либо изначально была девичьей фамилией, перешедшей по наследству.

Менее вероятна, но допустима версия, что основа связана с личным именем Бжил — возможно, сокращённой формой от какого-либо крестильного имени вроде Бронислав или Збигнев, адаптированной в местном говоре. Однако ни в одном доступном ономастиконе такое имя не фиксируется, поэтому версия с топонимом остаётся основной.

Фамилия не имеет отношения к дворянству или казацкой старшине: суффикс -янск- в польской традиции мог указывать на шляхетское происхождение, но в украинской среде он чаще оформлял крестьянские и мещанские фамилии по месту рождения. Бжилянские — это, скорее всего, потомки пчеловодов или жителей небольшого волынского села, чьё название со временем исчезло с карт или изменилось до неузнаваемости.