Фамилия Пелогейченко напрямую отвечает на вопрос «чей ты будешь?» — это типичная украинская фамилия-патроним, означающая «сын Пелогейка». В основе лежит крестильное имя Пелагий, которое в народной, бытовой традиции звучало как Пелагей или Пелогей. Отсюда и пошла форма Пелогейко — ласкательное, уменьшительное обращение к человеку, носившему это имя.

Сам корень уходит в греческий язык, где имя Пелагий (Pelagios) переводится как «морской». Так в древности могли назвать ребёнка, связывая его судьбу с морем, или в честь святого, носившего это имя. Впрочем, для носителей фамилии важнее другое: суффикс «-енко», который в украинской ономастике с XVI–XVII веков закрепился как главный маркер родства. Он буквально приклеивался к имени отца, и Пелогейченко — это не просто «потомок Пелагия», а «малый из рода Пелогейков».

Любопытно, что написание через «о» (Пелогейко вместо Пелагейко) — не ошибка, а живое отражение украинского произношения. В разговорной речи безударный звук часто редуцировался, и «а» переходило в «о». Такая фонетическая особенность встречается во многих украинских фамилиях, и Пелогейченко — яркий тому пример. Именно эта «народная» форма закрепилась в документах, вытеснив более книжный вариант.

Сам суффикс «-ченко» — это уже третья ступень словообразования: Пелагий → Пелогейко (уменьшительное) → Пелогейченко (сын Пелогейка). Такая трёхступенчатая модель характерна для украинских фамилий, образованных от редких или церковных имён. Встречаются и параллельные варианты: Пелагеенко, Пелагиенко, но Пелогейченко выделяется именно своей просторечной основой, которая сохранила дух живого языка.

Географически фамилия тяготеет к центральным и восточным регионам Украины, где суффикс «-енко» был особенно распространён. Однако из-за массовых переселений XIX–XX веков носителей можно встретить по всей России и в странах ближнего зарубежья. Точной статистики по распространённости нет, но фамилия остаётся редкой, что делает её носителей носителями довольно уникального родового имени.

Сословной принадлежности предков по одной только фамилии не определить: патронимы на «-енко» носили и казаки, и крестьяне, и мещане. Можно лишь уверенно сказать, что родоначальник был человеком верующим, раз получил имя в честь святого, и что в его окружении это имя произносили по-простому, по-домашнему — Пелогей. Так за несколько веков личное имя превратилось в фамильный знак, который и сегодня отличает род Пелогейченко от других.