Фамилия Гаврилюк образована от крестильного имени Гавриил, которое в переводе с древнееврейского означает «божественный воин» или «помощник бога». В народной речи имя закрепилось в сокращённой форме Гаврила, и именно от неё пошла фамилия. Суффикс -юк — типичный для украинских и белорусских фамилий: он указывает на родство, буквально «сын Гаврилы». В польском языке такую же роль выполняет суффикс -ук, а в восточнославянской традиции это одна из самых распространённых моделей образования фамилий по отцу.

Фамилия прочно связана с западноукраинскими землями. В Книге памяти Красноярского края есть запись о Давыде Максимовиче Гаврилюке 1915 года рождения из Подольской губернии. Другой носитель — Демьян Иванович Гаврилюк 1889 года рождения из села Яков Калиновского района Винницкой области — упоминается в Книге памяти Хабаровского края. Оба примера подтверждают географию: Подолье и Винничина — исторические регионы, где фамилия была особенно распространена.

Среди известных однофамильцев — украинский политический деятель Василь Гаврилюк. Сама фамилия не редкая, но её написание и произношение устойчивы: вариант Гаврилюк не путают с Гавриленко или Гавриловым, потому что суффикс -юк жёстко привязан к определённой диалектной зоне. В отличие от фамилий на -ов или -ин, которые могли получить и крестьяне, и дворяне, Гаврилюк — типично крестьянская фамилия, возникшая в среде, где отчество в форме «Гаврилюк» со временем закрепилось как родовое имя.