Фамилия Шпильченко — характерный пример украинской фамилии, образованной по продуктивной модели с суффиксом -енко. Этот суффикс (в старом произношении — «-енко») в XVI–XVII веках закрепился в Поднепровье, Слобожанщине и на Запорожье как основной патронимический показатель. Первоначально он означал «сын такого-то» или «ученик, помощник мастера». Со временем фамилии на -енко перестали восприниматься как указание на родство и стали наследственными.

Основа «Шпиль-» восходит к прозвищу или профессии. В украинском и южнорусских говорах «шпиль» — это «шпилька», «острый предмет», «игла», а также «колючка». Однако в данном случае, скорее всего, речь идет о немецком или польском заимствовании: слово «шпиль» (от нем. Spiel — «игра») в диалектах могло означать «игрок», «музыкант», «скоморох». В украинской среде «шпиль» также фиксировалось как прозвище бойкого, верткого человека, любителя повеселиться. Менее вероятна связь с топонимом Шпиль (несколько сел с таким названием есть на Украине и в Польше), так как для географических названий типичнее суффикс -ский.

Таким образом, Шпильченко — это «сын Шпиля», то есть потомок человека, которого окружающие знали под прозвищем Шпиль. Кем мог быть этот Шпиль? Скорее всего, либо музыкантом, либо заводилой в играх и гуляньях, либо, наоборот, колким, язвительным человеком (от «шпилька» в переносном смысле — колкое замечание). В словаре украинских прозвищ встречается и форма «Шпилька» — человек маленького роста, худой, острый.

С сословной точки зрения, фамилия Шпильченко не указывает на дворянское происхождение. Это типичная казацкая или крестьянская фамилия Левобережной Украины. В реестрах Войска Запорожского и в метрических книгах XVIII–XIX веков носители этой фамилии чаще всего записаны как «казаки» или «посполитые» (крестьяне). Встречается она и сегодня — в основном в Черкасской, Полтавской и Киевской областях, а также среди украинской диаспоры.

Интересная деталь: в русском языке фамилия иногда писалась через «е» — Шпельченко, что отражает акающее произношение или попытку переосмыслить основу как «шпель» (от немецкого «шпатель» или «шпиль» в значении «башня»). Но украинское произношение твердое: Шпильченко, с ударением на второй слог (Шпи́льченко).