Фамилия Чилёглу с первого взгляда выдает тюркское происхождение. Формант -оглу (в русской передаче часто -оглы) означает «сын». Это патронимический суффикс, который в Османской империи и у тюркских народов присоединяли к имени или прозвищу отца, чтобы указать на происхождение. Таким образом, Чилёглу — буквально «сын Чиле» или «сын того, кого звали Чиле».

Самая интересная и неочевидная часть фамилии — корень «Чиле». В тюркских языках, в частности в азербайджанском и турецком, слово «çilə» (чиле) имеет несколько значений. Наиболее вероятное в ономастике — это «сорок» (от персидского «чиль» — сорок). В народной культуре число сорок связано с периодом в сорок дней (например, «чилле» — сорокадневный период зимних холодов или летней жары). Прозвище Чиле мог получить ребенок, родившийся в такой период, или, по другой версии, человек, переживший тяжелый сорокадневный срок (болезнь, пост). Менее вероятно, но возможно, что «Чиле» — это искаженное личное имя, например, Чилля (встречается у туркмен) или уменьшительная форма от имени, связанного с ремеслом.

В русской среде фамилия Чилёглу закрепилась в написании с буквой «ё». Это типичная адаптация: тюркский звук, средний между «е» и «и», русские писцы могли передать как «е» под ударением, которое впоследствии стало читаться как «ё». Изначально фамилия произносилась как «Чилеоглу» или «Чиляоглу». Сейчас, в зависимости от региона, можно встретить варианты Чилеоглы, Чиляглу, Чилеоглу.

Сословно эта фамилия не указывает на знать. В Российской империи носители фамилий на -оглу чаще всего были выходцами из крестьянских или ремесленных слоев Закавказья (азербайджанцы, турки-месхетинцы) или крымских татар. Если предки Чилёглу жили в Крыму или на Кавказе, прозвище могло быть связано с местными диалектами: в крымскотатарском «чиле» — это еще и название птицы (чиж или щегол), что могло стать основой для прозвища ловкого или щеголеватого человека. Однако версия с числом «сорок» остается основной и самой распространенной у тюркологов.