Фамилия Шилюхина — женская форма фамилии Шилюхин. В русской традиции фамилии на -ин образованы от основ, оканчивающихся на -а или -я, что сразу указывает на исходное прозвище или имя — Шилюха. Мужской вариант Шилюхин, в свою очередь, построен по типичной модели притяжательного прилагательного: «чей?» — Шилюхин, то есть сын или потомок Шилюхи.

Центральный вопрос — что означает основа Шилюх-? Здесь нет однозначного ответа, но есть две реалистичные версии. Первая и самая вероятная: корень восходит к диалектному глаголу «шилять» или «шилюкать», который в рязанских, тамбовских и владимирских говорах означал «шарить, рыться, копаться», а также «подглядывать, подсматривать». Соответственно, Шилюхой могли прозвать человека суетливого, неспокойного, любопытного или того, кто постоянно что-то ищет, копается в вещах. Вторая версия связывает фамилию с именем Шила — уменьшительной формой от канонического имени Сила (от лат. Silvanus — «лесной») или Силуан. Суффикс -юх- в русских прозвищах часто придавал оттенок фамильярности или просторечия, так что Шилюха могло быть бытовым именованием человека по имени Шила, подобно тому как Петюха — от Петя, а Ванюха — от Ваня.

Словообразовательная модель с суффиксом -юх- (-ух-) характерна для севернорусских и центральных регионов, особенно для Вологодской, Архангельской, Костромской и Ярославской областей. В этих краях прозвища на -уха/-юха были распространены в крестьянской среде, а фамилии на -ин от них закреплялись в XVI–XVII веках. В отличие от южных фамилий на -ов, северная традиция активнее использовала притяжательный суффикс -ин, что косвенно подтверждает географию фамилии Шилюхин: она чаще встречается в Поволжье и на севере европейской части России, а не в черноземных областях.

Фамилия не относится к дворянским или княжеским — её носители, скорее всего, были государственными или помещичьими крестьянами, реже — посадскими людьми. В документах XVII века встречаются отдельные упоминания крестьян Шилюхиных в вотчинах Суздальского уезда, но систематических записей о раннем бытовании фамилии мало. Ономастические словари, в частности работы Б. Унбегауна, не выделяют Шилюхина в отдельную статью, что говорит о её локальном, а не общерусском характере.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Шилюхин стоит в одном ряду с Шиловым, Шиляевым и Шилиным. Но если Шилов чаще всего связывают с прозвищем Шило (острый, колкий человек) или инструментом, то Шилюхин уводит нас в более редкую диалектную зону, где «шилить» означало не колоть, а беспокойно рыться. Это тонкое, но важное различие: предок Шилюхиных был не столько острым на язык, сколько непоседливым или любопытным человеком.