Фамилия Лилейкина — женская форма от Лилейкин, и её редкость и прозрачная основа скрывают неожиданный поворот. Кажется, что перед нами фамилия от названия цветка — лилии, но это лишь поверхностное впечатление. В русской ономастике фамилии от названий растений встречаются, но для них обычны суффиксы -ов/-ев или -ин (Лилеев, Лилин). Суффикс -ейк(ин) указывает на другое происхождение: он характерен для уменьшительно-ласкательных форм личных имён и прозвищ.

Скорее всего, в основе лежит не цветок, а имя или прозвище Лилейка. Это могла быть уменьшительная форма от крестильного имени Филарет (греч. «любящий добродетель») или от редкого имени Лилей (возможно, народная переработка церковного имени). Прозвище Лилейка могли дать человеку за нежную внешность, светлые волосы или мягкий характер — по ассоциации с лилией. Но не исключена и бытовая основа: в некоторых говорах «лилейка» означала что-то вроде «лежебока» или «неповоротливый» (от глагола «лилейть» — лениться, медлить).

Географически фамилия встречается в центральных и северных областях России, но не образует плотных гнёзд. Это говорит о том, что она возникла не в одном родовом клане, а независимо в разных местах — что типично для прозвищных фамилий. Встречается написание Лилейкина с ударением на второй слог, что подтверждает связь с уменьшительным суффиксом, а не с цветочным названием (ударение в «лилия» падает на первый слог).

Таким образом, предки носителей фамилии Лилейкины — это люди, получившие прозвище Лилейка: возможно, за внешнее сходство с цветком, а может, за медлительный нрав. Точное значение теряется в диалектной истории, но ясно одно — фамилия не ботаническая, а личная, и её корень лежит в живом народном языке.