Фамилия Городилкин — редкий пример того, как географический термин соединился с профессиональным прозвищем. В её основе лежит слово «городилка» или «городило», но не стоит сразу думать о древнем городе. Скорее всего, так в северных и центральных говорах называли человека, который строил изгороди, частоколы, то есть «городил» — огораживал участки. Глагол «городить» в значении «возводить ограду» был распространён повсеместно, а суффикс -илк- в прозвищах указывал на орудие или деятеля (сравните: «точилка» — тот, кто точит, или инструмент для точки). Таким образом, Городилка — это прозвище плотника-заборщика или мастера по деревянным укреплениям.

Суффикс -ин в фамилии указывает на принадлежность: «сын Городилки». Такая модель типична для русских фамилий, образованных от прозвищ на -а, -я. В отличие от фамилий на -ов, где основа оканчивалась на согласный, здесь сработала старая притяжательная форма. Интересно, что фамилия почти не встречается в центральных областях России — её география тяготеет к Поволжью и Уралу, где в XVII–XVIII веках активно селили мастеровых людей и крестьян из северных губерний. Возможно, предок Городилкин был одним из тех, кто «городил» первые остроги и крепости на новых землях.

Существует и менее вероятная версия: от слова «городки» — игра, где фигуры сбивают битой. Тогда Городилка мог быть завсегдатаем таких игр или даже мастером по изготовлению деревянных фигур. Однако эта гипотеза слабее: прозвища по игре обычно образуются через суффикс -щик (Городошник), а не -илк. Более того, в письменных источниках XVIII века (например, в переписных книгах Казанской губернии) встречаются крестьяне Городилкины, записанные как плотники, что подтверждает профессиональную версию.

Фамилия не дворянская и не купеческая — её носители почти наверняка были из крестьян или посадских людей. В современной России она остаётся редкой: по разным оценкам, её носят не более нескольких сотен человек, преимущественно в Пермском крае и Башкортостане. Ударение, судя по говорам, падает на третий слог: Городи́лкин.