Фамилия Кильчицкий — это, скорее всего, не самостоятельное образование, а фонетический вариант более известной фамилии Кульчицкий. Такая замена «у» на «и» в безударной позиции (как в словах «кулёк» и «килька») встречается в говорах и при записи фамилии на слух, особенно если носитель жил далеко от места её происхождения.

Исходная фамилия Кульчицкий — типичная топонимическая фамилия. Её основа — название села Кульчицы, что в Самборском районе Львовской области Украины. Село древнее, и его название, по одной из версий, восходит к турецкому слову «кульчи» — «углежог», то есть человек, жгущий уголь. Выходец из Кульчиц получал прозвище, а его потомки — фамилию на -цкий, которая указывала на «откуда родом».

С этим селом связан старинный шляхетский род Кульчицких герба Сас. Первые летописные упоминания о нём относятся к концу XV века. Самый известный представитель рода — Юрий Кульчицкий (1640–1694). До 1678 года он жил в Аккермане (ныне Белгород-Днестровский), работал в «Ориентальной Торговой Компании», основанной венскими купцами. Позже он перебрался в Вену, перешёл в католичество (приняв имя Франц) и открыл там кофейню. С его именем связывают распространение кофе в Европе после осады Вены турками.

Таким образом, носитель фамилии Кильчицкий — потомок человека, который либо сам был выходцем из украинского села Кульчицы, либо принадлежал к шляхетскому роду, расселившемуся по Речи Посполитой и Российской империи. Искажение «Кульчицкий» в «Кильчицкий» могло закрепиться в документах XIX–XX веков, когда фамилию записывали с голоса чиновники, не знакомые с местной географией.