Фамилия Коленченко — это типичное украинское отчество второго порядка. Если разобрать её по составу, то цепочка выглядит так: Коленченко — сын Коленича, внук Колени. Суффикс -енко («маленький», «сын») указывает на происхождение от отца, а наличие ещё одного суффикса -ч- говорит о том, что между дедом и внуком стояло поколение: сначала был Коленя, его сына звали Коленич, а внук уже стал Коленченко.

В основе лежит имя Коленя. Это народная, обиходная форма крестильного имени Николай. Имя Николай пришло на Русь из греческого языка и означает «победитель народов». Такие усечённые формы (Коля, Коленя) были в ходу в крестьянской и казацкой среде, где полное церковное имя часто заменяли домашним вариантом.

Поскольку фамилия образована от имени, связанного со святым Николаем Чудотворцем, в народной культуре с этим днём связано множество примет и обычаев. Например, говорили: «Какой день на Николу зимнего, такой и на Николу летнего», «Хвали зиму после Николина дня», «Первые серьёзные морозы — Никольские». С Николой Вешним (весенним) связывали начало полевых работ и выгон лошадей: «До святого Николы не сей гречки, не стриги овечки», «Никола вешний — праздник конюхов», «Никола весенний лошадь откормит, осенний — на двор загонит». Эти приметы не имеют прямого отношения к фамилии, но показывают, насколько глубоко имя Николай было вплетено в быт и хозяйственный календарь предков.

Скорее всего, предок носителя фамилии был человеком, которого в быту звали просто Коленя. Это не указывает напрямую на сословие или ремесло, но говорит о том, что фамилия сложилась в среде, где было принято называть людей по имени деда, а не по профессии или прозвищу.