Фамилия Трилинская — женская форма фамилии Трилинский, и её происхождение стоит искать в прозвище или географическом названии. Словообразовательная модель здесь прозрачна: суффикс -ск- указывает на связь с местом или принадлежность к роду, а окончание -ая — на женский род. Мужской вариант Трилинский, скорее всего, образован от названия населённого пункта, например, Трилино или Трилинка. Такие топонимические фамилии были типичны для польской и западнорусской шляхты, а также для духовенства: семинаристам часто давали фамилии по названию села или храма.

Основа «Трил-» неочевидна. Она может восходить к числительному «три» (например, прозвище Трила — человек, связанный с тройкой: тройня, тройка лошадей, трёхполье), либо к диалектному слову «триль» (в некоторых говорах — крик, шум, или же искажённое «трель»). Менее вероятна связь с литовским или балтским корнем, хотя фамилии с суффиксом -инский нередки в белорусском и польском пограничье.

Ономастический словарь Б. Унбегауна относит фамилии на -ский к разряду «аристократических» по происхождению, но в реальности Трилинские могли быть как дворянами, владевшими деревней Трилино, так и крестьянами, получившими фамилию при переписи от названия родной местности. Географически фамилия встречается в основном в западных регионах России, на Украине и в Беларуси, что подтверждает её топонимическую природу.

Если исходить из того, что корень «трил» — это вариант «трель» (птичья трель), то прозвище Трила мог получить певчий, звонарь или просто говорливый человек. Но более надёжная версия — связь с числом три: в старину тройка часто фигурировала в прозвищах (Третьяк, Троицкий), и Трилинский могло быть переосмыслением более древнего Трилин, где -ин — притяжательный суффикс.