Фамилия Ермиленкова образована от мужской формы Ермиленков и принадлежит к распространённому типу русских фамилий на -ов/-ев. Её основа — имя или прозвище Ермиленок. Второй суффикс -енок здесь не случаен: он указывает на «малого», «сына» или «ученика». Если Ермил — это взрослый человек, то Ермиленок — его потомок или подмастерье. Такая модель (имя + -енок → фамилия на -ов) характерна для северных и центральных регионов России, где уменьшительные формы на -ёнок активно переходили в фамилии.

Само имя Ермил — народная форма канонического имени Ермил (от греческого Hermes — «вестник»). В святцах оно встречается редко, но в быту было популярно среди крестьян и посадских людей. Имя давали в честь мученика Ермила, день памяти которого приходится на 26 января. Со временем имя стало восприниматься как простонародное, что и отразилось в фамилии: Ермиленковы, скорее всего, происходят из крестьянской или мещанской среды.

Словообразовательная цепочка выглядит так: Ермил → Ермиленок (сын или малый Ермила) → Ермиленков (чей? — сын Ермиленка). Двойной суффикс — редкая деталь: он подчёркивает, что фамилия фиксирует не прямого сына Ермила, а внука или человека из младшей ветви рода. В писцовых книгах XVII века встречаются похожие конструкции: Ивашко Ермилов сын, но уже его дети могли писаться как Ермиленковы.

Географически фамилия тяготеет к Вологодской, Костромской и Архангельской областям — там суффикс -енок в фамилиях встречается чаще, чем в южнорусских землях. Встречается также вариант Ермилёнков с буквой «ё», что указывает на ударение на второй слог: Ермилёнков. В современной России фамилия редкая, не входит даже в первую тысячу по распространённости.

Спорных версий происхождения у фамилии практически нет. Иногда её путают с Ермоленков (от Ермолай), но это разные корни: Ермил и Ермолай — самостоятельные имена. Если и есть связь, то только фонетическая, в народном произношении их могли смешивать, но документально они всегда различались.