Фамилия Иллариохин — один из тех случаев, когда на слух и на письме она кажется понятной, а при ближайшем рассмотрении ставит перед выбором между двумя совершенно разными объяснениями. Всё дело в суффиксе -ин, который в русских фамилиях обычно присоединяется к основе на -а или -я. Если бы фамилия была образована от имени Илларион, мы получили бы Илларионов. Суффикс -ин указывает на основу, оканчивающуюся на гласный: Иллариоха. А это уже не полное каноническое имя, а его разговорная, народная форма.

Вот здесь и возникает главный спор. Первая и самая очевидная версия: Иллариоха — это производное от крестильного имени Иларион (в русском просторечии оно звучало как Илларион, с двойным «л»). Имя греческого происхождения, означает «весёлый, радостный». В быту на Руси полные имена часто усекали и добавляли уменьшительно-пренебрежительные суффиксы: Илларион превращался в Иллариошку, Иллариху, а затем и в Иллариоху. От этой формы и пошла фамилия: Иллариохин сын, то есть потомок Иллариохи. Это классическая патронимическая модель, и для неё есть множество параллелей: Илларионов, Иларионов, Ларионов.

Вторая версия, менее распространённая, но лингвистически допустимая, отсылает к греческому слову «иллариос» — «ясный, светлый». Сторонники этой гипотезы полагают, что фамилия могла возникнуть не от имени, а от прозвища, данного человеку за весёлый нрав или, наоборот, за внешность. Однако эта версия слабее: прозвища на -ох(а) в русском языке редки, а вот уменьшительные формы имён — обычное дело. К тому же фамилия Иллариохин встречается редко и крайне локально, что типично для образований от народных форм имён, которые не вышли за пределы одной местности.

С точки зрения географии, фамилия тяготеет к северным и центральным областям России, где были сильны традиции «окающего» говора и где полные имена чаще укорачивали до неузнаваемости. В документах XVII–XVIII веков можно встретить крестьян и посадских людей с именем Иллариоха, но в дворянские родословные книги такая форма, конечно, не попала. Иллариохины — это, скорее всего, потомки крестьян или мещан, чей предок в быту звался не по святцам, а по-домашнему. Фамилия сохранила этот отпечаток простонародной речи, и в этом её главная ценность: она не переделывалась под книжный стандарт, а осталась живой, как её и произносили в деревне.