Фамилия Дилейко звучит не по-русски, и это первое, что бросается в глаза. В русской модели фамилий нет суффикса -ейко, а в украинской и белорусской — это обычное дело. Фамилия образована по типичной для этих земель модели: основа + суффикс -к(о). Ударение, скорее всего, падает на второй слог: Диле́йко.

Корень «Ди-» здесь — усеченная форма личного имени. Чаще всего за таким началом стоит каноническое имя Димитрий (Дмитрий) или Дионисий. В бытовой речи эти имена сокращали до Дил-, а потом добавляли суффикс -ейко. Получалось что-то вроде «Дилей» — уменьшительно-ласкательное прозвище, а потом уже и фамилия. Суффикс -ейко в белорусском и украинском языках очень продуктивен: сравните фамилии Тимофейко, Андрейко, Матвейко. То есть Дилейко — это «маленький Дмитрий» или «сын Дилея».

Вторая версия, менее вероятная, но имеющая право на существование, — связь с диалектным глаголом. В некоторых говорах «диле́ть» означало «делать», «мастерить». Тогда Дилейко могло быть прозвищем умельца, ремесленника. Однако эта версия слабее: фамилии от глаголов в такой форме встречаются реже, чем от крестильных имен.

Географически фамилия тяготеет к западу. Она встречается в Беларуси (особенно в Гродненской и Брестской областях), на востоке Польши и в западных областях Украины. В России Дилейко — редкая фамилия, и её носители, скорее всего, потомки переселенцев с тех территорий.

Сословный состав предков определить сложно. Фамилия не дворянская, не купеческая — типичная крестьянская или мещанская. Модель на -ко в Беларуси и Украине была самой массовой, её носили все слои населения, кроме шляхты. Поэтому предки Дилейко, скорее всего, были простыми людьми, работавшими на земле или занимавшимися ремеслом.