Фамилия Пилишкина образована от прозвища или личного имени Пилишка, и в её основе лежит не одно, а несколько возможных значений. Самая простая и распространённая версия связывает прозвище с глаголом «пилить». В таком случае Пилишкой в старину могли называть лесоруба или плотника — человека, чья работа была напрямую связана с пилой. Это так называемое «профессиональное» прозвище, которое закреплялось за мастером и переходило к его детям и внукам уже как семейное имя.

Вторая гипотеза отталкивается от глагола «пиликать», то есть плохо, неумело играть на смычковом инструменте. Если следовать этой версии, прозвище Пилишка мог получить горе-музыкант, который никак не мог одолеть игру на скрипке. Соседи, вероятно, не без иронии закрепили за ним это насмешливое имя, которое со временем утратило свой первоначальный оттенок и стало обычной фамилией.

Существует и третья, менее очевидная, но любопытная версия, связанная с географией. Фамилия Пилишкина может восходить к названию местечка Пилишки (Пилишку) в Латвии. Сам топоним исследователи выводят из литовского слова pilis — «замок, город». Если принять эту гипотезу, то основатель рода Пилишкиных был выходцем из этого населённого пункта, а его прозвище указывало на место, откуда человек пришёл. Такая модель образования фамилий по названию местности встречается довольно часто, хотя в данном случае она менее вероятна, чем «профессиональная», хотя бы потому, что требует допущения о довольно дальнем переселении предка.

Как бы то ни было, прозвище Пилишка закрепилось за человеком как наиболее употребительное именование, а со временем легло в основу фамилии Пилишкина. Суффикс -ин указывает на принадлежность: Пилишкина буквально означает «дочь или жена Пилишки», а в более широком смысле — «из рода Пилишки». Так фамилия, передаваясь из поколения в поколение, сохранила память о прозвище дальнего предка — будь то плотник, неудачливый скрипач или переселенец из прибалтийского местечка.