Фамилию Трохимнюк стоит разбирать с суффикса, а не с корня, потому что именно он определяет её географию и социальный фон. Суффикс -юк — типичный для западноукраинских фамилий, особенно распространённых на Волыни, в Подолье и на Буковине. Это уменьшительный или «сыновний» суффикс: он указывал на младшего родственника, чаще всего сына. То есть Трохимнюк буквально — «маленький Трохим» или «сын Трохима».

Основа фамилии — имя Трохим. Это народная, украинская и белорусская форма канонического крестильного имени Трофим. В православных святцах имя Трофим (от греческого trophimos — «кормилец», «питомец», «воспитанник») встречается несколько раз в году, поэтому было довольно популярно в крестьянской среде. В украинском языке звук «ф» часто заменялся на «х» или «хв», отсюда и форма Трохим вместо Трофим.

Если смотреть на модель шире, то фамилия Трохимнюк стоит в одном ряду с однокоренными, но образованными иначе: Трохименко (центральная и восточная Украина), Трофимов (русская форма на -ов), Трохимович (польско-белорусская патронимическая). Выбор суффикса -юк вместо, скажем, -енко, не случаен. Исследователи украинской ономастики (в частности, работы Ю. Карпенко и П. Чучки) отмечают, что суффикс -юк особенно характерен для юго-западных диалектов и часто фиксирует фамилии в сёлах, где долго сохранялся традиционный уклад. Носитель фамилии Трохимнюк, скорее всего, происходил из семьи, где имя Трохим передавалось по мужской линии, а сама фамилия закрепилась именно за потомками этого человека в небольшой сельской общине.

В написании фамилии есть одна тонкость. В украинском языке она пишется через и — Трохимнюк. В русском языке при передаче такой фамилии сохраняют украинскую основу, но в документах советского периода встречалась вариативность: могли написать и через «ы» (Трохымнюк), и с удвоением согласных, хотя это редкость. Современная норма — писать так, как носитель записан в паспорте, но исторически правильная украинская форма — через «и».

Сословно фамилия почти наверняка крестьянская. Суффикс -юк в XIX веке редко встречался у дворян или духовенства, которые предпочитали модели на -ский/-цький или -ович. Трохимнюки — это, скорее всего, потомки свободных или бывших крепостных крестьян западноукраинских земель, где фамилии в таком виде массово закрепились в XVIII–XIX веках после административных реформ. Никакой особой знатности или редкого ремесла за этой фамилией не стоит — только имя деда или отца, ставшее родовым прозвищем.