Фамилия Фильчагина образована от мужского имени Фильчага — одной из просторечных форм церковного имени Филипп. В переводе с древнегреческого Филипп означает «любитель лошадей», и это значение напрямую с именем-основой уже не связано: к моменту появления фамилии имя давно обросло бытовыми оттенками.

Сам разбор фамилии прост: основа Фильчаг- плюс типичный для русских фамилий суффикс -ин, который указывает на принадлежность: Фильчагин — «сын Фильчаги», «из семьи Фильчаги». Форма Фильчага возникла как уменьшительно-ласкательное или, скорее, обиходное производное от Филиппа через промежуточную ступень Филя. Подобные усечённые имена с наращением -чага встречались в народной среде и нередко становились основой фамилий.

Скорее всего, основатель рода Фильчагиных был человеком из простого сословия. Фамилии на -ин в основном закреплялись за крестьянами, мещанами и посадскими людьми, тогда как дворянские и церковные роды чаще использовали формы на -ский или -ов. В документах XVII–XIX веков такие фамилии фиксировались в центральных и поволжских губерниях, где имя Филипп было особенно распространено среди крестьянства.

Существует и вторая, менее правдоподобная гипотеза: будто фамилия восходит не к имени, а к прозвищу Фильчага, связанному с нарицательным «филя». Во многих областях России «филей» называли простофилю, простака, разиню. В этом случае прозвище указывало бы на черты характера предка — добродушие, наивность, доверчивость. Но здесь важна оговорка: прозвище Фильчага почти наверняка вторично. Сначала имя Филипп сократили до Филя, а уже потом, из-за звукового совпадения с бранным «филя», имя стало ассоциироваться с простаком. Недаром в старину говорили: «У Фили пили, Филю ж и били» — пословица обыгрывает именно имя, а не отдельное прозвище.

Таким образом, первичной основой фамилии Фильчагина следует считать имя Филипп в его народной форме Фильчага. Прозвищное значение «простак» приросло к имени позже и лишь усилило его бытовое звучание, но не создало самостоятельной линии фамилий. Потомки человека по имени Фильчага, или Филя, со временем получили фамилию Фильчагин — и в этой фамилии сохранилась память не о лошадях, а о живом, разговорном имени, каким его знали в деревне.