Фамилия Илинская — яркий пример того, как географическое название или церковное имя может стать родовым прозвищем, а затем закрепиться в документах. В основе фамилии почти наверняка лежит название села, деревни или усадьбы с корнем «Иль-» или «Илин-». Самый очевидный вариант — связь с именем Илья (в церковной форме Илия). От него образованы названия многих населенных пунктов в честь Ильинской церкви: Ильинское, Ильинка, Ильино. Житель такого села получал прозвание «Илинский» — «тот, кто из Ильинского». Со временем этот топонимический указатель превратился в фамилию.

Модель образования проста: суффикс -ск- указывает на принадлежность к месту. Такие фамилии в дворянской и духовной среде были особенно распространены. Семинаристы, получавшие фамилии по названию храма или праздника, нередко становились Ильинскими, а позже, при смене написания, могла появиться и форма Илинский (с одной «ь»). Однако Илинская — это почти всегда женская форма от Илинский, а не самостоятельная фамилия на -ская.

Менее вероятный, но возможный вариант — происхождение от старого нецерковного имени Иля, Илька, которое было уменьшительной формой от разных имен (Илья, Иларион, Илиодор). В этом случае фамилия образовалась бы по патронимической модели через притяжательное прилагательное: «чей?» — Илин, затем «чей сын?» — Илинский. Но для фамилий на -ский такая цепочка нетипична: обычно патронимы давали суффикс -ов/-ин, а -ский крепился к основе, обозначающей местность.

Географически фамилия Илинская встречается в основном в западных и центральных регионах России, на Украине и в Белоруссии — там, где топонимы Ильинское и Ильинка особенно часты. Встречаются и варианты написания: Ильинская (с мягким знаком) — более распространенная и этимологически прозрачная форма, а Илинская — результат упрощения или диалектного произношения. Таким образом, предки носительницы фамилии с большой долей вероятности жили в селе, названном в честь святого Ильи, или были выходцами из такой местности.