Фамилия Шкилонцева — женская форма, мужская — Шкилонцев. В её основе лежит прозвище или мирское имя, образованное от диалектного слова «шкилон» или «шкил». В русских говорах, особенно на юге и юго-западе, «шкилить» означало «хитрить, лукавить, плутовать», а сам «шкиль» — это плут, пройдоха или же насмешник. Соответственно, Шкилонцем могли прозвать хитрого, изворотливого человека или того, кто любил подшучивать над другими.

Обращает на себя внимание суффикс «-онк-» (в основе «Шкилонк-»), который в фамилиях обычно указывает на западнорусское или украинско-белорусское происхождение. В этих регионах суффикс «-онок» (или «-ёнок») был типичен для обозначения детей: Шкилонок — буквально «маленький Шкиль» или «сын Шкиля». При переходе в фамилию окончание изменилось по русской модели: Шкилонок → Шкилонков (сын Шкилонка), а затем — в Шкилонцев, где «-ев» — стандартный патронимический суффикс. Таким образом, фамилия прошла путь от уменьшительного прозвища к отчеству.

Вероятнее всего, предок носителя фамилии жил на территории современной Брянской, Смоленской областей России или в восточной Беларуси — именно там подобные модели фамилий на «-онков/-онцев» встречаются чаще всего. Встречается и более редкая версия: связь с диалектным «шкиль» в значении «школа» (от лат. schola через польский), но тогда прозвище могло относиться к грамотею или учителю, что менее вероятно, учитывая насмешливый оттенок слова в народной речи.

Сословно фамилия не аристократическая: Шкилонцевы, скорее всего, происходили из крестьян или мещан. В официальных документах XIX века эта фамилия фиксируется в основном в юго-западных губерниях Российской империи, что подтверждает её диалектную и региональную природу. Само прозвище — живое, образное, характерное для бытовой ономастики, где меткая характеристика человека закреплялась за его потомками на века.