Фамилия Галиленко — один из примеров того, как восточнославянская модель образования фамилий накладывается на редкую, почти уникальную основу. Суффикс -енко, типичный для украинских фамилий, указывает на происхождение с территории современной Украины (или южных областей России). Такие фамилии в XVI–XVII веках закреплялись в казацкой среде и среди крестьянства, обозначая потомка человека по прозвищу или имени.

Основа «Галил» — самая интересная часть. Она нестандартна для русского или украинского именослова. Первое, что приходит на ум, — библейская Галилея (историческая область на севере Израиля) или производное от имени Галилео. Однако напрямую связывать фамилию с географическим названием из Святой Земли было бы натяжкой: массовых переселений оттуда на Украину не было. Скорее всего, прозвище Галил (а затем и фамилия Галиленко) возникло в местной среде.

Более правдоподобная версия — связь с диалектным словом «галила». В южнорусских и украинских говорах так могли называть человека с заметной внешней особенностью: например, смуглого или черноволосого (от тюркского «галил» — «черный», «темный»). Либо корень восходит к глаголу «галить» — в некоторых говорах это означало «насмехаться», «дразнить». Тогда Галиленко — потомок того, кто любил подшучивать или сам был объектом насмешек.

Встречается фамилия в основном в Полтавской, Черкасской и Харьковской областях Украины, а также среди потомков переселенцев на Кубани и в Ставрополье. В документах XVIII–XIX веков носители Галиленко фигурируют как казаки и государственные крестьяне. В отличие от распространенных фамилий вроде Шевченко или Коваленко, эта осталась локальной и редкой — её основу не удается однозначно привязать к известному имени или профессии, что делает её загадкой для этимологов.