Фамилия Михайленко — это классическая украинская фамилия, которая буквально означает «сын Михайла». В её основе лежит имя Михайло — просторечная и украинская форма канонического церковного имени Михаил. В переводе с древнееврейского оно означает «равный богу», «подобный богу» (в некоторых трактовках — «благонравный»). Имя это было чрезвычайно распространено на Руси, поскольку часто встречалось в святцах: в истории русского православия известно более двадцати святых покровителей имени Михаил. Наиболее почитаемым из них является архангел Михаил, главный архангел, которого на иконах часто изображают с тростью-копьем в одной руке и особой зеркальной сферой — символом предвидения — в другой.

Словообразовательная модель здесь прозрачна и характерна для южнорусских земель. Суффикс -енко в украинской традиции указывал на отчество или принадлежность к роду отца. Если отца звали Михайло, то его дети автоматически получали прозвание «Михайленко», то есть «Михайловы дети». Со временем это прозвание закрепилось как наследственная фамилия. Такой тип фамилий массово формировался на территории современной Украины и юга России, а затем распространился по всей империи вместе с миграцией казачества и крестьянства.

Интересно, что в отличие от великорусских фамилий на -ов/-ев, которые часто получали выходцы из привилегированных или служилых сословий, фамилии на -енко изначально были демократичными. Выходцев из других сословий, как правило, звали производными именами, и Михайленко не было исключением. Документы XIX — начала XX века фиксируют множество носителей этой фамилии среди крестьян и казаков. Например, в Книге памяти Самарской области есть запись о Михайленко Абраме Степановиче, родившемся в 1874 году в Черниговской губернии. Из документов Пермской области известен Михайленко Василий Игнатьевич, родившийся в 1884 году в станице Невинномысская Орджоникидзевского края. В Книге памяти Республики Удмуртия отмечен украинец Михайленко Анисим Юрьевич, родившийся в 1882 году в Житомирской области, Черняховском районе, в селе Славу. Эти записи показывают географию расселения: фамилия встречается от Черниговщины до Урала и Северного Кавказа, что подтверждает её украинские корни и активную миграцию носителей в XVIII–XIX веках.

Поздние документальные свидетельства подтверждают эту картину. В Книге памяти Белгородской области упоминается Валентин Тимофеевич Михайленко, родившийся в 1900 году в селе Барвенково Харьковской области. В документах Республики Коми содержится информация о Валентине Федоровне Михайленко, родившейся в 1939 году в Херсонской области. В Книге памяти Краснодарского края можно найти сведения о Василии Васильевиче Михайленко, родившемся в 1893 году в Темиргоевской. Таким образом, фамилия прочно обосновалась на Кубани, где украинский диалект и традиции именования сохранялись особенно долго.

Среди известных однофамильцев можно назвать ученого-математика, академика РАН Бориса Григорьевича Михайленко (родился в 1944 году), украинского врача-невропатолога и изобретателя Алексея Ивановича Михайленко (1927–1996), а также украинского футболиста Дмитрия Станиславовича Михайленко (родился в 1973 году). Стоит упомянуть и Юрия Егоровича Михайленко, ученого, специалиста в области теплофизики. Современные носители фамилии — это в основном потомки тех самых «Михайловых детей», которые четыре-пять поколений назад носили отчество по отцу и лишь затем закрепили его как родовое имя.