Фамилия Филюлькина звучит необычно, и её происхождение напрямую связано с редкой, почти исчезнувшей формой личного имени. В основе лежит имя Филюлька — это не отдельное имя, а уменьшительно-ласкательная форма от канонического имени Филипп. Обычно в народе Филиппа звали Филей или Филькой, но суффикс -ульк- (как в «бабулька», «дедулька») добавлял особый оттенок нежности или, в некоторых говорах, пренебрежения. Таким образом, Филюлька — это «маленький Филипп» или «Филиппушка».

Суффикс -ин в окончании фамилии указывает на принадлежность: «чей?» — Филюлькин, то есть сын или потомок Филюльки. По модели образования это типичная русская «патронимическая» фамилия, но с крайне редкой основой. В отличие от массовых Филькиных, Филюлькиных в исторических документах встречается значительно меньше, что говорит о локальном бытовании прозвища.

Словообразовательная модель здесь примечательна двойной редукцией: от греческого Φίλιππος (Philippos, «любящий коней») через народное Филя к форме с внутренним суффиксом -уль-. Такие «домашние» варианты имен часто закреплялись в фамилиях в северных и центральных губерниях России, где сохранялась архаичная традиция называть людей не по полному имени, а по внутрисемейному прозвищу.

Географически фамилия тяготеет к зоне распространения диалектных форм имени Филипп. В переписных книгах XVII–XVIII веков можно встретить крестьян Филюлькиных в Вологодской и Костромской губерниях, а также в бывших владениях новгородских земель. Социально это однозначно крестьянская или посадская среда: дворяне такие фамилии не носили, так как форма на -ин с основой от уменьшительного имени характерна для непривилегированных сословий.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями — Филькин, Филюшкин, Филиппов, — то Филюлькина стоит особняком. В то время как Филиппов образован напрямую от полного имени, а Филькин от грубоватого Филька, вариант с -ульк- передаёт более личное, даже ласкательное отношение. В современном мире фамилия встречается редко, что делает её ценным маркером для генеалогического поиска: каждый носитель, скорее всего, связан с одним небольшим родовым гнездом.