Фамилия Дзензелюк звучит необычно для русского уха, и это не случайно: её корни уходят в украинскую и, шире, западнославянскую языковую среду. Основная версия происхождения — от прозвища или имени Дзензель. Так на западе Украины, в частности на Волыни и Подолье, могли называть человека с высоким, тонким или звенящим голосом. Слово «дзензель» в украинских говорах связано с глаголом «дзензеліти» — звенеть, звякать, издавать дребезжащий звук. Прозвище могло закрепиться за певчим, звонарём или просто за говорливым человеком.

Суффикс -юк — типичный для украинских фамилий, особенно распространённых на западных землях. Он выполняет ту же роль, что и русский -ов/-ев или -ин: указывает на принадлежность к роду. Дзензелюк — это буквально «потомок Дзензеля» или «маленький Дзензель». Такая модель образования (основа на -ль + суффикс -юк) встречается и в других фамилиях, например, Ковалюк, Степанюк, но Дзензелюк выделяется редкостью корня.

Вторая, менее вероятная, версия связывает фамилию с польским словом «dzięcioł» — дятел. В польском оно звучит как «дженцёл», и в диалектной адаптации могло превратиться в «дзензель». Если так, то прозвище указывало на человека, который, подобно дятлу, был трудолюбив, упорен или имел привычку часто стучать. Однако эта гипотеза слабее: переход «дятла» в «дзензеля» фонетически неочевиден, а в украинских говорах есть собственное слово «дятел» (дятел, довбач), поэтому версия со звоном и звуком остаётся основной.

Географически фамилия Дзензелюк сосредоточена в западных областях Украины — Хмельницкой, Ровенской, Тернопольской, а также встречается среди потомков переселенцев в Сибири и на Дальнем Востоке. В России она редка, но не уникальна. Сословной привязки у фамилии нет: Дзензелюками могли быть и крестьяне, и мещане, и казаки — прозвище не указывало на социальный статус, а лишь на личную черту или занятие основателя рода.