Фамилия Шилионок — относительно редкая, и её разговорная, почти «домашняя» форма сразу выдаёт происхождение: она образована с помощью уменьшительно-ласкательного суффикса -онок. В белорусском, украинском и западнорусском ареалах этот суффикс (а также -ёнок) традиционно означал «сын такого-то» или «детёныш»: Шилионок — буквально «маленький Шило» или «сын Шила». Такая модель типична для фамилий молодых ветвей рода, которые закрепились в XVI–XVIII веках, когда прозвище отца переходило к детям с этим суффиксом, а затем становилось наследственным.

Основа фамилии — прозвище Шило. В русской ономастике оно нередко встречается в документах XV–XVII веков: Шилами называли людей за остроту языка, колкость или за внешнюю худобу и остроту черт. Но есть и другая, более прозаичная версия: Шило могло быть прозвищем сапожника или портного — человека, чья работа напрямую связана с шилом. В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» подобные прозвища от названий инструментов (Топор, Молот, Игла) приводятся как типичные для ремесленных династий.

Географически фамилия Шилионок тяготеет к западу: чаще всего её носители встречаются в Беларуси (особенно в Витебской и Минской областях), на Смоленщине и в Брянской области. В польском языке есть родственная фамилия Szylionek, что подтверждает белорусско-польский след. В XIX веке, при переписях, носители фамилии могли числиться как государственные крестьяне или мещане — сословная принадлежность была преимущественно низовой, городской или сельской.

Спорных версий у этой фамилии почти нет. Иногда её пытаются связать с литовским šilas (вереск) или с диалектным «шильник» (плут), но словообразовательный суффикс -онок однозначно указывает на славянскую модель «от прозвища». Фамилия Шилионок — это живой пример того, как простое ремесленное прозвище, пройдя через суффикс родства, стало фамильным именем, которое почти не изменилось за триста лет.