Фамилия Хирилова — женская форма, а мужская — Хирилов. В основе, скорее всего, тюркское или кавказское личное имя. В русской ономастике фамилии на -ов/-ев чаще всего образуются от полных или уменьшительных крестильных имён, но здесь корень не славянский и не греческий, а восточный.

Вероятнее всего, фамилия восходит к имени Хирил (встречается у народов Северного Кавказа и в тюркской среде) или к прозвищу Хирил, которое могло означать «смелый», «отважный» либо указывать на род занятий. В аварском и кумыкском языках есть корень «хири» со значением «след», «дорога», что могло дать прозвище человеку, который прокладывал путь или был проводником. Менее правдоподобна связь с греческим именем Кирилл (господин, владыка) — для такой адаптации не хватает промежуточных форм.

Географически фамилия Хирилова встречается в Дагестане, Чечне и среди тюркоязычных народов Поволжья, что подтверждает восточное происхождение. В дореволюционных метрических книгах эта фамилия почти не фиксируется за пределами Кавказа и Закавказья.

Особенность фамилии — в её редкости. Она не входит в списки массовых русских фамилий и не имеет известных однофамильцев в дворянских родословных. Скорее всего, предки носителей фамилии были горцами или крестьянами, получившими фамилию по имени или прозвищу родоначальника при переписях XIX века.