Фамилия Плисенко принадлежит к распространённому на Украине типу семейных имён, образованных от личного прозвища с помощью патронимического суффикса -енко. Этот суффикс в украинской ономастике означал «сын такого-то» или «потомок такого-то», поэтому Плисенко — буквально «сын Плиси». Само прозвище Плися, от которого пошла фамилия, имеет как минимум две версии происхождения.

По одной из них, Плися восходит к нарицательному «плиска» — так в украинских и южнорусских говорах называют трясогузку. Прозвище могли дать человеку, который внешне или поведением напоминал эту птицу — например, был подвижным, суетливым, постоянно покачивал головой или имел какую-то характерную черту, сближавшую его с трясогузкой. Прозвища от названий птиц вообще очень часты в славянской традиции: они могли отражать и манеру речи, и походку, и даже голос.

Согласно другой, не менее правдоподобной гипотезе, в основе прозвища лежит украинское слово «плiсце» — так называют участок реки между перекатами с ровным течением и плохим, приглубым дном, то есть омут. В таком случае Плисей могли прозвать человека, жившего на берегу реки или в селении, стоящем у подобного плёса. Топонимы с корнем «плес» и «плис» действительно широко распространены по всей территории Украины, Беларуси и России — от Плёса на Волге до многочисленных деревень Плиссы и Плесы. Связь прозвища с местом жительства выглядит даже более устойчивой: фамилии, образованные от названий рек, озёр и урочищ, нередко закреплялись за целыми семьями, которые переселялись и получали прозвище по месту прежнего обитания.

Интересно, что обе версии не противоречат друг другу: в обоих случаях прозвище Плися носило индивидуальный или семейный характер и лишь позже, когда наследственное имя окончательно закрепилось в документах, превратилось в фамилию Плисенко. Как это часто бывало в XVI–XVIII веках, прозвище изначально присоединялось к крестильному имени для различения тёзок, а затем полностью вытеснило его и в быту, и в официальных записях. Так потомки человека по прозвищу Плися стали Плисенками, и эта фамилия разошлась по разным регионам Украины, а затем и далеко за её пределами.