Фамилия Горилейченко — редкий случай, когда основа просматривается почти сразу, а вот точное значение ускользает. В ней отчетливо слышится глагол «гореть» или что-то с ним связанное, но суффикс «-ейченко» выбивается из стандартной схемы украинских фамилий. Обычно фамилии на «-енко» образуются от имен, прозвищ или профессий: Петренко (от Петр), Коваленко (от коваль). Здесь же основа — «Горилей» — не имя и не очевидное ремесло.

Скорее всего, перед нами прозвище, которое закрепилось за человеком. «Горилей» могло означать «тот, кто горит в работе», «горячий, пылкий человек» — по аналогии с диалектными словами вроде «горила» (беспокойный человек) или «горицвіт» (огонек, яркий цветок). Менее вероятная, но допустимая версия — искаженное «Горислав» или «Горисвет», где первая часть указывает на горение, а вторая со временем стерлась. В пользу прозвища говорит и то, что модель «-ейченко» встречается в украинских фамилиях, образованных от усеченных форм: Шевченко (от швец), Бойченко (от бойкий). «Горилейченко» — «сын Горилея», то есть человека, которого так прозвали за характер или внешность.

Географически фамилия тяготеет к юго-востоку Украины. В современных базах она встречается в Днепропетровской, Запорожской и Харьковской областях, что указывает на степную зону, где прозвища часто были яркими и образными. В реестрах казацких полков XVII–XVIII веков подобных фамилий не зафиксировано, но это не значит, что предки не были казаками: многие прозвища просто не попали в документы.

Сословно фамилия, скорее всего, крестьянская или казачья. Суффикс «-енко» в XVIII–XIX веках был типичен для непривилегированных слоев Малороссии. Дворянские фамилии чаще оформлялись через «-ский» или «-ович». Так что носитель фамилии Горилейченко — потомок человека, которого окружающие запомнили как «горячего», «яркого» или, возможно, «обгоревшего» (если прозвище дали по внешности). Точнее сказать трудно: в отличие от фамилий на «-ов», которые привязаны к документам, прозвищные фамилии на «-енко» часто остаются загадкой даже для профессиональных ономастов.