Фамилия Ермиленко — типичный пример украинской модели образования фамилий с патронимическим суффиксом -енко. В буквальном смысле она означала «сын Ермила» или «потомок Ермила». Такие фамилии в XV–XVII веках закрепились сначала в казацкой среде Поднепровья, а затем распространились по всей Левобережной и Слободской Украине.

В основе фамилии лежит крестильное имя Ермил, которое пришло на Русь вместе с православием. С точки зрения происхождения это имя — греческое, но его состав спорен. Наиболее убедительная версия возводит его к имени бога Гермеса: вторая часть имени (греч. hyle — «лес, роща») указывает на связь с природой. Таким образом, имя Ермил осмыслялось как «из гермесовой рощи». Гермес в античной мифологии был вестником богов, покровителем купцов, атлетов и ораторов — имя несло оттенок ловкости, предприимчивости и красноречия.

В христианском календаре имя закрепилось благодаря святому Ермилу, мученику IV века. Память его совершается 26 января (8 февраля по новому стилю) и 31 декабря (13 января). Этот святой почитается в православной традиции, что и обеспечило имени устойчивость в крестьянской среде.

Суффикс -енко в фамилии Ермиленко — не просто указание на родство. В XVI–XVII веках он выполнял роль социального маркера: такие фамилии носили в основном свободные люди, не крепостные, часто — казаки или мещане. В отличие от великорусских фамилий на -ов/-ев, которые фиксировали принадлежность к роду, украинское -енко подчеркивало личное происхождение от конкретного отца.

Встречаются и однокоренные варианты: Ермилов, Ермиленков (обрусевшая форма), Ермилин, а также украинские Єрмиленко и Єрміленко. Все они восходят к одному источнику — имени Ермил, но различаются географией и временем возникновения.

Фамилия Ермиленко не принадлежала дворянским родам — в исторических документах она встречается в реестрах казаков, в метрических книгах сёл Черниговской, Полтавской и Киевской губерний. Носители этой фамилии — потомки тех, кого в документах записывали просто по отцу: «Ермилов сын», а со временем это прозвище закрепилось за целым родом.