Фамилия Христосенко — характерный пример украинской модели фамилий на -енко, которая в XVII–XVIII веках стала самой распространённой на Левобережной Украине. Суффикс -енко буквально означал «маленький» или «сын», то есть Христосенко — это «сын Христоса». Но здесь важно не путать: в основе фамилии лежит не прямое имя Иисус Христос, а его уменьшительная или народная форма — Христось или Христя. В украинской традиции так могли называть ребёнка, родившегося на Рождество, или человека, чем-то напоминавшего Христа — кротостью, внешностью, даже просто набожностью. Иногда такие именования давали в крестьянской среде как охранительные: считалось, что имя, связанное с Христом, защитит от злых сил.

Географически фамилия Христосенко тяготеет к центральным и восточным областям Украины — Полтавщине, Черкащине, Киевщине, а также к южным регионам, куда в XIX веке переселялись украинские крестьяне. В России она встречается реже, чаще всего в Краснодарском крае и Ростовской области — следствие переселений после отмены крепостного права. По сословному происхождению носители фамилии почти наверняка были крестьянами или казаками: украинская фамилия на -енко в массе своей появилась именно в этих слоях, а не у шляхты, которая предпочитала окончания -ский/-цкий.

Интересная деталь: фамилия Христосенко — яркий пример того, как православное имя перешло в разряд прозвищных. В отличие от фамилий вроде Христофоров (от греческого «несущий Христа»), Христосенко не несёт книжного оттенка. Это живая, разговорная форма, которая могла закрепиться за человеком в общине, где его иначе и не называли. Похожие фамилии — Христенко, Христиченко, Христофоренко — образованы от тех же корней, но Христосенко выделяется полной основой «Христос», что встречается реже.

Официальных данных о древности фамилии нет, но по косвенным признакам — распространённости в казачьих реестрах и метрических книгах — её можно отнести к XVII–XVIII векам. В современных списках носителей фамилия не входит в число частых, но и не является исчезающей: по разным подсчётам, в Украине её носят несколько тысяч человек.