Фамилия Ильинюк — характерный пример украинской модели образования фамилий. Её основа — крестильное имя Илья, древнееврейское «Йехоэль», означающее «мой Бог — Яхве». К имени добавили суффикс -юк, который в украинской ономастике выполняет роль патронимического показателя. Если русские фамилии часто оканчиваются на -ов/-ев и -ин, передавая принадлежность отцу (Ильин — сын Ильи), то украинский суффикс -юк (а также -ук, -чук) буквально значит «маленький» или «сын». Таким образом, Ильинюк — это «сын Ильи», потомок человека по имени Илья.

Географически фамилия тяготеет к западным и центральным регионам Украины, особенно к Волыни, Хмельнитчине, Ровенской и Житомирской областям. Там суффикс -юк — один из самых распространённых при образовании фамилий. Встречается Ильинюк и в соседних белорусских областях, но реже. В России фамилия редка и обычно указывает на миграцию с Украины в XIX–XX веках.

Интересно, что при одинаковой основе с русской фамилией Ильин словообразовательная модель различается: Ильин — это краткое притяжательное прилагательное (чей? — Ильин), а Ильинюк — уменьшительно-патронимическая форма. В польском языке аналогом был бы Ильинский, но украинский вариант сохранил более архаичную и «домашнюю» конструкцию. В документах XIX века фамилия могла записываться как Ильинюк, Ельинюк или Ильинек — в зависимости от местных диалектных особенностей и грамотности писаря.

Сословно фамилия не была аристократической. Носители Ильинюк — в основном крестьяне и казаки. Никаких громких дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано, что типично для украинских фамилий на -юк: они возникли в среде свободного сельского населения, где не было жёсткой фиксации фамилий через поколения, а отчество постепенно закрепилось за потомками.