Фамилия Кильянская звучит как типичная «географическая» фамилия, но её корень не так прост, как кажется. Модель образования на -ская/-цкая указывает, что перед нами дворянская или польско-шляхетская форма, либо фамилия, полученная по названию места, откуда был родом её первый носитель. Чаще всего такие фамилии закреплялись за теми, кто владел имением или жил в населённом пункте с похожим названием.

Основа Кильян- может восходить к топониму Кильяны или Кильян. Деревни с таким именем встречаются в западных областях России и на Украине, например, в бывшей Волынской губернии. Но есть и другая, более редкая версия: в основе лежит не название села, а вариант личного имени. В старину на юго-западе Руси было распространено имя Кильян — одна из народных форм католического имени Киллиан (в честь ирландского святого VII века). Если так, то фамилия Кильянская могла образоваться от прозвища или отчества человека по имени Кильян, к которому добавили суффикс принадлежности -ск- по польской модели.

Суффикс -ская — женская форма, но в русской традиции фамилия передаётся по мужской линии: мужчина — Кильянский, женщина — Кильянская. Написание через «я» (а не «ия») — нормативное для русского языка, хотя в польском варианте могло бы быть Kiljańska.

Важно, что фамилия редкая и не попала в массовые списки крестьянских фамилий центральной России. Её носители, скорее всего, происходят из мелкопоместной шляхты или духовенства западных губерний — именно там были приняты «панские» окончания на -ский. В советское время фамилия могла рассеяться по стране, но географически она по-прежнему чаще встречается на западе России, в Беларуси и на Украине, чем за Уралом.