Фамилия Ильчишина образована от имени Ильчиша — одной из многочисленных производных форм канонического мужского имени Илья. Само имя Илья восходит к древнееврейскому Элияху, что означает «мой Бог — Господь», то есть «мой Бог — Бог истинный». В народной среде это имя давало десятки обиходных вариантов: Ильюша, Илька, Ильчик, Ильчиша. Последняя форма — Ильчиша — и стала непосредственной основой для фамилии.

Словообразовательная модель здесь простая и прозрачная: к основе Ильчиш- добавлен суффикс -ин, указывающий на принадлежность. В русской ономастике суффикс -ин традиционно закреплялся за основами, оканчивающимися на -а или -я. Таким образом, фамилия Ильчишина буквально означает «чей?» — «дочь (или жена) Ильчиши», а в более широком смысле — «потомок Ильчиши». Мужской вариант фамилии — Ильчишин.

Скорее всего, основатель рода Ильчишиных был выходцем из рабочей или крестьянской среды. Фамилии на -ин в массе своей принадлежали непривилегированным сословиям: крестьянам, ремесленникам, мещанам. Дворянские роды чаще образовывали фамилии через суффиксы -ов/-ев или -ский. Поэтому можно уверенно говорить, что Ильчишины — это потомки простого человека по имени Ильчиша, который жил, скорее всего, в центральной или северной России, где фамилии на -ин особенно распространены.

Фамилия редкая, её нечасто встретишь в современных справочниках. Это объясняется тем, что форма Ильчиша была локальной, диалектной и не вошла в общерусский обиход. В отличие от массовых Ильиных или Ильюшиных, Ильчишины сохранили более узкое, региональное звучание, что делает фамилию ценной для историков языка и краеведов.