Фамилия Ильешан — редкий случай, когда исходное имя почти не изменилось, а географический след указывает на конкретный регион. Вопреки ожиданию, это не славянская фамилия, а русифицированная форма молдавской или румынской фамилии Илиешан (Ilieșan). Основа — имя Илие (румынский вариант библейского Илья), а суффикс -ан типичен для восточнороманских фамилий и указывает на принадлежность: «сын Илие» или «человек из рода Илие».

В русском языке фамилия закрепилась в написании через «е» после мягкого знака — Ильешан. Это могло произойти при переписи населения в Бессарабии или на юго-западе Российской империи (современная Молдова, Одесская область), где молдавские фамилии адаптировали под русскую графику. Мягкий знак перед «е» — попытка передать румынское произношение, где «ie» звучит как «йе».

Фамилия не имеет отношения к русскому суффиксу -шан (как в фамилиях типа Шапошан, что встречается крайне редко). Это целиком заимствованная модель. Носители фамилии Ильешан — потомки молдавских крестьян или мещан, которые в XIX веке получили фамилию по отцу. Сословной привязки нет: среди молдаван фамилии на -ан носили и свободные крестьяне, и духовенство.

В современной России фамилия встречается единично, в основном на юге и в центральных областях. Если сравнивать с однокоренными — Ильеш, Ильеско, Ильян — то Ильешан сохранила самую прозрачную этимологию: она буквально означает «Ильин сын» на молдавский лад.