Фамилия Пилен — один из тех случаев, когда на слух она кажется нерусской, а по факту оказывается исконной, но редкой. В ней нет типичного русского суффикса (-ов, -ин, -ский), что сразу настораживает. На деле это краткое прилагательное, застывшее в форме мужского рода: «пилен» — то есть «тот, кого пилили» или «тот, кто пилит». В русском языке такие фамилии (Пилен, Кован, Молот) образовывались от глагольных форм или страдательных причастий и закреплялись за человеком по его занятию или прозвищу.

Скорее всего, основа — слово «пила» и производный глагол «пилить». Фамилия могла принадлежать лесорубу, плотнику или просто человеку с характером «пилы» — въедливому, надоедливому. В словарях русских фамилий (например, у Б. Унбегауна) подобные модели описываются как редкие, но существующие в северных и центральных говорах. Встречаются варианты Пиленок, Пиленков, но именно Пилен без суффикса — более архаичная форма, напоминающая о временах, когда прозвище могло стать фамилией без дополнительных приставок.

Версия о немецком или прибалтийском происхождении (от фамилии Pielen или Pile) менее вероятна, но не исключена: в XVIII–XIX веках в Россию переселялись ремесленники из Германии, и фамилия могла быть русифицирована. Однако, учитывая, что «пилен» легко ложится на русскую словообразовательную модель, а аналогов вроде «Тёсан», «Рублен» в диалектах хватает, версия с прозвищем выглядит убедительнее.

Географически фамилия редкая. В современных базах данных она единично встречается в Краснодарском крае и на Украине, но без массового скопления. Это значит, что предки носителя, скорее всего, не были крепостными в большом поместье, а жили на хуторе или в небольшом селе, где прозвище закрепилось за одной семьёй. Сословно — вероятнее всего, государственные крестьяне или однодворцы, у которых фамилии часто образовывались от ремесла или личного качества, а не от имени отца.