Фамилия Касьянюк — характерный пример украинской модели образования фамилий. Её основа — крестильное имя Касьян, а суффикс -юк указывает на то, что когда-то так называли сына, младшего родственника или ученика человека по имени Касьян. В украинской ономастике суффикс -юк (наряду с -енко, -ук, -чук) был одним из главных патронимических показателей, особенно распространённым на Волыни, Подолье и в западных регионах. Таким образом, Касьянюк — это буквально «маленький Касьян» или «потомок Касьяна».

Само имя Касьян пришло на Русь из Византии через церковный календарь. В его основе лежит римское родовое имя Cassius (Кассий), которое, по одной из версий, означало «пустой» или «порожний». Однако в народном сознании это имя прочно связалось с образом святого Кассиана Римлянина, день памяти которого приходится на 29 февраля (по старому стилю). Високосный год на Руси считался тяжёлым и недобрым, поэтому и святой Касьян в крестьянских поверьях приобрёл зловещие черты: его называли «немилостивым», «завистливым» и даже «Касьяном-грозным». Имя, тем не менее, оставалось в обиходе, и от него образовалось множество фамилий: Касьянов, Касьяненко, Касьяник, Касьянюк.

Географически фамилия Касьянюк тяготеет к западу Украины, особенно к Хмельницкой, Ровенской и Житомирской областям. Встречается она и в Беларуси, а также среди потомков украинских переселенцев в Сибири и на Дальнем Востоке. В России фамилия заметно более редкая и чаще всего фиксируется в регионах, куда в XIX–XX веках переселялись малороссы. Интересно, что форма Касьянюк не имеет «великорусского» суффикса -ов, что сразу выдает её западнорусское происхождение: если бы фамилия сложилась в московских землях, она звучала бы как Касьянов.

Сословного барьера у фамилии не было: Касьянюками могли быть и крестьяне, и казаки, и мещане. Поскольку имя Касьян не было редким, предок-основатель мог быть любым человеком, которого в деревне знали под этим именем. Прозвище «Касьян» могло закрепиться и за человеком угрюмого или неуживчивого нрава — в память о том самом недобром святом. Однако прямое указание на черты характера здесь менее вероятно, чем обычная патронимическая модель: сына назвали по отцу, а не по его поведению.