Фамилия Илющук — типичный пример украинской модели фамилии, образованной с помощью патронимического суффикса -ук. Этот суффикс, широко распространённый в западных и центральных регионах Украины (Волынь, Подолье, Галиция), указывает на происхождение от отца: Илющук буквально означает «сын Ильи» или «потомок Ильи». Основа фамилии — краткая форма имени Илья, Илюша, с характерным чередованием ш/щ, которое возникло в разговорной речи. Таким образом, в основе лежит крестильное имя Илья (древнееврейское Элияху — «мой Бог — Яхве»), одно из самых популярных в славянской среде благодаря почитанию пророка Илии.

Словообразовательная модель здесь прозрачна: Илья → Илюша (уменьшительно-ласкательная форма) → Илющук. Суффикс -ук (а также его фонетический вариант -чук, если основа оканчивалась на согласный) в украинской ономастике выполняет ту же роль, что русский -ов или -ин, но с иным ареалом бытования. В отличие от фамилий на -енко, которые чаще встречаются на востоке и юге Украины, фамилии на -ук более характерны для Полесья и Волыни. Илющук — не самая частая фамилия, но она органично вписывается в ряд однокоренных: Ильюк, Ильчук, Ильин, Ильиных.

Географически фамилия Илющук распространена в основном на западе Украины — в Волынской, Ровенской, Житомирской областях, а также среди потомков украинских переселенцев в Беларуси и Польше. В России встречается реже, обычно как след миграций XX века. Социальный контекст: в XIX веке носители такой фамилии чаще всего были крестьянами или мещанами, так как дворянские роды в этом регионе тяготели к фамилиям на -ский. Прозвище могло возникнуть и независимо от имени — от диалектного слова «илюша» (так в некоторых говорах называли нерасторопного или наивного человека), но это лишь гипотеза, менее убедительная, чем основная версия с именем.