Фамилия Гришуленко звучит характерно для украинской и белорусской традиции: суффикс -енко указывает на «малого», «сына» или «потомка». В основе лежит имя Гришуля — народная, уменьшительно-ласкательная форма от Григорий. Так что Гришуленко — это буквально «Гришулин сын» или «потомок Гришули».

Имя Григорий (от греческого «грегорео» — бодрствующий, неспящий) на Руси было одним из самых частых. В крестьянской и казачьей среде его сокращали по-разному: Гриша, Гришка, Гриц, Грицук, Гришко. Форма Гришуля встречается реже, но именно она и породила фамилию. Ударение в фамилии, скорее всего, падает на второй слог — Гришу́ленко, хотя в разговорной речи возможны варианты.

Географически фамилия тяготеет к юго-западным областям бывшей Российской империи. Наибольшая плотность носителей традиционно фиксируется в Черкасской, Полтавской, Кировоградской областях Украины, а также на Кубани, куда переселялись запорожские и черноморские казаки. В метрических книгах XIX века Гришуленко встречаются среди государственных крестьян, казаков и мещан — то есть сословной привилегированности фамилия не несёт.

Стоит обратить внимание на словообразовательную модель. Суффикс -енко в украинской ономастике присоединялся не только к полным именам, но и к прозвищам и уменьшительным формам. В паре с основой Гришул- это даёт довольно редкий вариант — большинство Григорьевых, Гришиных и Грищенко распространены шире. Гришуленко — более локальная и камерная фамилия, которая чётко указывает на конкретный диалектный вариант имени в семье.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Гришуленко стоит в одном ряду с Грицуленко, Грищенко, Гришутенко. Разница только в том, как именно в данной местности называли Григория: Грицуля, Гриша, Гришута. Все они — «отчества в родительном падеже», застывшие и перешедшие в фамилию.

Других версий происхождения, кроме как от имени, у этой фамилии практически нет. Корень слишком прозрачен, чтобы искать в нём тюркские, балтские или иные заимствования. Это чистая славянская антропонимия, родившаяся из ласкового обращения к человеку, которого в семье звали Гришулей.