Фамилия Ильчишен образована от уменьшительной формы древнееврейского имени Илья (Элияху), которое переводится как «мой Бог — Господь», то есть «мой Бог — Бог истинный». От этого имени в русском обиходе возникло множество производных форм, и одна из них — Ильчиша — стала основой для фамилии. Прибавив к этому прозвищу патронимический суффикс -ен (в украинской традиции он указывает на происхождение «сын такого-то»), получили Ильчишен — буквально «сын Ильчиши».

Редкость фамилии — в её суффиксе. Модель на -ен типична для украинских и белорусских фамилий (сравните: Гончаренко, Коваленко), но в форме Ильчишен она встречается значительно реже, чем, скажем, Ильченко или Ильчук. Это говорит о том, что предки носителя фамилии жили, скорее всего, на территории современной Украины или в южнорусских областях, где подобные словообразовательные варианты были в ходу.

Само прозвище Ильчиша — это ласкательно-уменьшительное обращение к человеку по имени Илья. В крестьянской среде, где фамилии часто закреплялись через отчество или прозвище отца, имя Ильчиша могло закрепиться за главой семьи, а затем перейти к его детям как наследственное имя рода. Таким образом, Ильчишен — не столько указание на профессию или место жительства, сколько на родство: предок носителя был Ильёй, которого в быту звали Ильчишей.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Ильчишен стоит в одном ряду с Ильиным (самая распространённая форма от Илья через суффикс -ин), Ильченко (украинский патроним на -енко) и Ильчуком (западная модель с суффиксом -ук). Ильчишен — более локальный, менее тиражированный вариант, что делает его своеобразным маркером определённого говора или даже конкретной семейной традиции именования.