Фамилия Дзендзелюк — редкий случай, когда прозвище, лёгшее в основу, почти полностью вытеснило в сознании носителей своё исходное значение. Сейчас она звучит как нечто исконно украинское или польское, но механизм её образования указывает на конкретную бытовую деталь.

Корень «дзендз(е)л» восходит к польскому dzięcioł или украинскому дятел. В восточнославянских говорах, особенно на западноукраинских и польско-украинском пограничье, слово могло звучать как «дзендзел» или «дзендзёл» — через звонкую аффрикату, характерную для польского влияния. Таким образом, Дзендзелюк — это потомок человека, которого прозвали Дятлом.

Суффикс -ук (в польской огласовке -юк) — типичный для западноукраинских и подляшских фамилий. Он указывал на сына или младшего родственника: Дзендзелюк буквально значит «маленький Дятел» или «сын Дзендзела». В отличие от восточноукраинских фамилий на -енко, модель на -ук/-юк распространена на Волыни, Полесье, в Подляшье и на Холмщине — именно там фамилия встречается чаще всего.

Прозвище Дятел могло дать человеку по нескольким причинам. Самая вероятная — внешняя: острый нос, торчащие волосы или характерный стук (например, плотник, который постоянно стучал молотком, или говорун, «долбящий» одну тему). Менее вероятно, но возможно — сравнение с птицей за трудолюбие и настойчивость. В отличие от многих «птичьих» фамилий (Соловьёв, Воробьёв), Дзендзелюк сохранила именно прозвищную основу без притяжательного суффикса -ов/-ев, что говорит о её более позднем закреплении в бытовой среде, а не в документах московских приказов.

Сейчас фамилия редкая. Её носители живут на западе Украины (Львовская, Волынская области), в юго-восточной Польше (Подляское воеводство), а также в диаспоре в Канаде и США. В России она почти не встречается, что подтверждает её локальное западноукраинское происхождение. Встречаются варианты написания: Дзендзелюк, Дзендзелюк, Дзендзелёк, но основной — с твёрдым «ю».

По социальному составу предки Дзендзелюков, скорее всего, были крестьянами или мелкими ремесленниками (плотниками, столярами) — теми, кто получал прозвища по наблюдению за их работой или внешностью, а не по имени отца. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.