Фамилия Килина — женская форма, а её основа — мужское прозвище или нецерковное имя Киля. В русских фамилиях суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — «Килин», то есть сын или потомок Киля. Такая модель типична для центральных и северных областей России.

Слово «киля» в народной речи — вариант слова «кила». Так называли грыжу или опухоль. Прозвище Киля могли дать человеку с заметным физическим недостатком или, в переносном смысле, болезненному, слабосильному работнику. В крестьянском быту подобные прозвища были распространены: они не несли злого умысла, а служили меткой приметой.

Существует и другая версия. В некоторых говорах «килье» означало старика, дряхлого человека. Если это так, то Килей могли прозвать сына при старом отце — или самого пожилого мужчину в семье. Прозвище тогда указывало не на болезнь, а на возраст и положение.

Третья версия связана с музыкой. «Киль» или «киля» — это колышек, которым натягивают струны на гуслях, балалайке или скрипке. Мастера, делавшие инструменты, или сами музыканты могли получить прозвище по орудию своего ремесла. Версия спорная, но не лишённая оснований: в ономастике известны фамилии от названий деталей инструментов (например, Струнов, Гудков).

Какая из трёх версий правдоподобнее — сказать сложно. Первая (от болезни) встречается в русских прозвищах чаще всего, но и вторая, и третья имеют право на существование. Без точных архивных записей по конкретной семье определить единственный корень невозможно.

Фамилия Килина встречается в разных регионах, но особенно часто — в Вологодской, Кировской и Пермской областях. Это говорит о севернорусском или приуральском происхождении. В этих краях фамилии на -ин особенно характерны.