Фамилия Кирилеко — редкий пример украинской фамилии, образованной не от полного церковного имени, а от его народной, разговорной формы. В её основе лежит имя Кирило — украинский вариант канонического имени Кирилл (греч. «господин», «владыка»). Суффикс -ек- и окончание -о указывают на уменьшительно-ласкательную форму: Кирилко — так в быту могли называть младшего члена семьи, ребёнка или просто человека с таким именем в неформальной обстановке. Таким образом, Кирилеко — это потомок того, кого звали Кирилком.

Словообразовательная модель здесь необычна для славянских фамилий. Обычно украинские фамилии на -ко (Кирилко, Ивашко, Федько) застывают в этой форме, но фамилия Кирилеко добавляет ещё один суффикс -ек-, что усиливает уменьшительный оттенок. Это редкий случай, когда исходное прозвище или патроним прошло через двойное «уменьшение»: сначала Кирило → Кирилко, потом Кирилко → Кирилеко. Вероятно, так закрепилось прозвище самого младшего или самого маленького из рода Кирилков.

Географически фамилия тяготеет к западноукраинским землям, особенно к Волыни и Галичине, где распространена модель фамилий на -ек/-ик с окончанием -о. В России эта фамилия встречается крайне редко и почти всегда указывает на украинские корни носителя. В польском языке есть похожая фамилия Kirejko, но она образована от имени Кирей (Георгий), и путать их не стоит.

В отличие от фамилий на -енко (Кириленко), которые указывали на сына, фамилия Кирилеко несёт более личный, прозвищный оттенок. Предок носителя был не просто «сыном Кирилла», а «тем самым Кирилком» — возможно, младшим в семье, низкорослым или просто любимцем, чьё домашнее имя закрепилось как родовое. Сословных ограничений у этой фамилии не было: её могли носить и крестьяне, и казаки, и мещане, поскольку она возникла в народной среде и лишь потом фиксировалась в документах.