Фамилия Шильченко образована по типичной для украинской и южнорусской ономастики модели: к основе Шиль- добавлен патронимический суффикс -енко, который буквально означает «маленький» или «сын». Таким образом, Шильченко — это «сын (или потомок) Шиля». Вопрос в том, что скрывается за корнем Шиль.

Самая прямая и правдоподобная версия отсылает к ремеслу. В основе лежит слово «шило» — инструмент сапожника или шорника. Прозвище Шило или Шиль на Руси давали не только мастерам по коже, но и людям с острым, колким характером, беспокойным или пронырливым. В этом случае Шильченко — потомок человека, которого в округе знали как Шиля (шильника, сапожника или ершистого человека). Фамилия Шильченко — «родственница» более распространённых Шилов, Шильников и Шиленко.

Существует и версия, связывающая фамилию с немецким корнем. Слово «Schild» (щит) или «Schiller» (косоглазый) могло стать основой для прозвища, но для фамилии на -енко это менее характерно. Такие корни чаще встречаются у фамилий на -ский (Шильдер, Шильдкрет). Украинский суффикс -енко указывает на то, что предок Шильченко, скорее всего, был выходцем из крестьянской или казацкой среды, а не из обрусевших немцев. География фамилии (обилие Шильченко в Черкасской, Полтавской и Сумской областях) подтверждает её исконно славянское, «ремесленное» происхождение.