Фамилия Ильенеко на первый взгляд кажется простой, но её написание скрывает неожиданный поворот. Основа здесь — имя Илья, древнееврейское Элияху, означающее «Яхве — мой Бог». Казалось бы, перед нами типичная украинская или белорусская фамилия с суффиксом -енко, который указывает на «малого», «сына» или «потомка»: Ильенко — сын Ильи. Но в варианте Ильенеко между корнем и суффиксом появляется дополнительная гласная -е-. Это не случайность и не ошибка письма.

Такая модель — Иль-е-н-енко — редкая и говорит о специфическом словообразовании. Скорее всего, фамилия произошла не напрямую от имени Илья, а от его производной, ласкательной или обиходной формы — Ильеня. В старых документах встречаются записи вроде «Ильеня, крестьянин такой-то». Суффикс -еня в украинской и белорусской традиции давал уменьшительно-ласкательные имена (как Гриценя от Гриць, Степаненя от Степан). Таким образом, Ильенеко — это «потомок Ильени», то есть внук или сын человека, которого в быту звали Ильеней. Двойной суффикс (-ен- + -енко) — признак того, что фамилия формировалась в несколько этапов, сначала от имени образовали прозвище, а затем от него — родовое имя.

Географически фамилия с таким суффиксом тяготеет к западным областям Украины и югу Беларуси, где были распространены сложные модели образования отыменных фамилий. В центральной и восточной Украине скорее закрепился бы простой вариант Ильенко. Встречается Ильенеко и в России, но как принесённая миграцией, а не местная.

В ономастических справочниках эта фамилия обычно не выделяется отдельно, а рассматривается в ряду однокоренных — Ильин, Ильенков, Ильенко. Её уникальность именно в этой добавочной гласной, которая превращает стандартную схему «сын Ильи» в более сложную и редкую историю: «внук Ильени». Предок носителя фамилии, скорее всего, был простым крестьянином или ремесленником, которого в семье и в округе знали под ласковым именем Ильеня, и это прозвище закрепилось за его потомками как фамильный знак.