Фамилия Килиянчик — редкий пример восточнославянской фамилии, образованной от прозвища с помощью уменьшительно-ласкательного суффикса -чик. Основа здесь — «Килиян», что сразу указывает на географическое происхождение: город Килия в Одесской области Украины, древний порт на Дунае. Человек, которого прозвали Килияном, скорее всего, был выходцем из этого города или долго там жил. Суффикс -ан в прозвище (как в Харько → Харьков, Килия → Килиян) типичен для украинской и белорусской традиции и указывает на принадлежность к месту. Затем к этой основе добавили уменьшительный -чик, который в фамилиях часто выполнял роль «сын» или «молодой»: Килиянчик буквально — «маленький Килиян» или «сын Килияна».

Словообразовательная цепочка проста: топоним Килия → прозвище Килиян (указание на родом из Килии) → фамилия Килиянчик (с патронимическим или уменьшительным суффиксом). Фамилии на -чик в основном характерны для западных регионов Украины, Беларуси и юга России, куда переселялись украинцы. Это не дворянская фамилия, а крестьянская или мещанская: так могли записать в ревизских сказках сына Килияна, чтобы отличить от отца.

Встречаются варианты написания: Килианчик (с одной «я»), что ближе к румынскому Kilian, но для русской и украинской традиции форма «Килиянчик» более последовательна. Фамилия очень редкая: по базам данных, в России и Украине её носят не более нескольких десятков семей. Сословная принадлежность предков, скорее всего, непривилегированная — крестьяне или мещане из южнорусских и украинских губерний.

Никакой другой, более древней или иноязычной этимологии у этой фамилии нет. Версия о связи с румынским именем Chilian или греческим Κυλιανός возможна, но избыточна: топоним Килия даёт более простое и прямое объяснение.