Фамилия Кирильчика — редкий случай, когда форма на -ика не является уменьшительной. В русской ономастике суффикс -ик обычно образует названия лиц по роду занятий или характерному признаку (например, Рыжик, Носик), но здесь он стоит после корня Кирилл-. Фамилия происходит от полной формы крестильного имени Кирилл (греч. «господин», «владыка»). В отличие от распространённых Кириллов или Кириленко, модель Кирильчика — это не «чей-то сын» и не «чей-то работник», а скорее прозвище или бытовая форма самого носителя: Кирильчик — «тот, кто Кирилл», но с оттенком просторечного ласкательного или даже ироничного обращения.

Географически фамилия привязана к западнорусским и украинским землям. Суффикс -ик в фамилиях типичен для Полесья, Волыни и Подолья, где он вытеснял более древние -ов/-ев в крестьянской среде. В метрических книгах XIX века Кирильчика встречается в Черниговской и Киевской губерниях, реже — в южных уездах Могилёвской. Это указывает на то, что предки были, скорее всего, государственными или помещичьими крестьянами, а не казаками или мещанами: у последних преобладали фамилии на -енко или -ук.

Интересная деталь: фамилия могла возникнуть не от имени, а от прозвища «Кирильчик» — так в некоторых говорах называли человека, который «кириллит», то есть громко кричит или поёт (от диалектного «киркать» — кричать, звать). Эта версия менее вероятна, потому что имя Кирилл было настолько популярно в православной среде, что именно оно — основной источник. Но если в роду были певчие или пономари, прозвищная версия получает дополнительный вес.

Словообразовательно фамилия стоит особняком: в ней нет ни патронимического суффикса (-ов, -ин), ни типичного для малороссийских фамилий -енко. Это так называемая «усечённая» форма, где окончание -а выполняет роль грамматического русского окончания женского рода (в родительном падеже), но в быту фамилия склоняется как существительное мужского рода: Кирильчика, Кирильчику, Кирильчиком. Такая модель встречается у фамилий, зафиксированных в документах через родительный падеж: «сын Кирильчика» — то есть «сын того, кого звали Кирильчик». Со временем форма застыла и стала передаваться по наследству без изменений.