Фамилия Грилицкий привлекает внимание необычной основой и редким для русских фамилий звучанием. В её корне, скорее всего, лежит немецкое слово Grille. У этого слова два значения, и оба могли стать причиной прозвища: «сверчок» или «причуда, каприз». Первый вариант отсылает к человеку, который, например, умел подражать стрекоту сверчка или сам издавал похожие звуки. Второй — к человеку капризному, своенравному или заметному чудаку.

Модель образования фамилии — суффикс -ицк-, типичный для фамилий польского и западнорусского происхождения. Этот суффикс часто присоединяли к иноязычным основам, адаптируя их в славянской среде. Прозвище Грилль (или Гриль) превратилось в Грилицкий по той же логике, что, скажем, Радзивилл стал Радзивилловским, а немецкое прозвище на -ель дало начало фамилиям вроде Штелицкий.

Географически фамилия тяготеет к западным регионам бывшей Речи Посполитой, где пересекались немецкое, польское и украинское влияние. Встречается она в основном на западе современной Украины и в Беларуси, реже — в Польше. В Российской империи носители фамилии фиксировались среди мещан и шляхты Волынской и Подольской губерний.

Сравнение с однокоренными фамилиями помогает уточнить этимологию. В польской ономастике есть фамилия Grzelicki, которая восходит к тому же корню, но с палатализацией. В немецкой среде встречается фамилия Grille — без славянского суффикса. Таким образом, Грилицкий — это славянизированная форма немецкого прозвища, что указывает на смешанные корни предка: вероятно, он был выходцем из немецких колонистов, осевших на востоке, или же получил прозвище от соседей-поляков за какую-то заметную черту.

В написании фамилии возможны варианты: Грилицкий, Грилецкий, Грилицки. Первый — самый распространённый в русскоязычной среде. Ударение, как правило, падает на второй слог: Грили́цкий.