Фамилия Лилеин образована напрямую от прозвища Лилея. В основе лежит название целого рода растений из семейства Лилейных, но не любого, а вполне конкретного вида. В России насчитывается до 16 видов Лилей, и самый распространённый из них — Лилея саранка, которую в садоводстве величают царскими кудрями. Её ареал огромен: от Европейской части России почти до широты Казани, а в Сибири — до самой Камчатки. Это облиственный, довольно высокий стебель с несколькими крупными, поникшими цветами мутно-розового цвета, без аромата и с сильно отвороченными покроволистиками.

Луковица этого растения съедобна, что и подсказывает главную версию происхождения прозвища. Скорее всего, предок обладателя фамилии Лилеин не просто любовался цветами, а занимался сбором, выращиванием или продажей этих луковиц — продукта практичного и ходового. Прозвище Лилея мог получить либо огородник, разводивший саранку, либо торговец на рынке, либо человек, живший в местности, где эти лилии были особенно распространены и служили подспорьем в хозяйстве.

Словообразовательная модель здесь простая и прозрачная: суффикс -ин указывает на принадлежность. Фамилия Лилеин буквально означает «сын Лилеи» или «человек из рода Лилеи». Это типичный пример русской фамилии, возникшей из прозвища, которое, в отличие от имени, давали не при крещении, а в быту — по занятию, внешности или месту жительства. В данном случае занятие оказалось связанным с дикорастущим, но полезным растением.