Фамилия Трусилкин образована по одной из самых распространённых в русской ономастике моделей: основа плюс суффикс -ин. Этот суффикс указывает на принадлежность («чей?»), то есть Трусилкин — это «сын Трусилки» или «человек из рода Трусилки». Основа же — прозвище Трусилка. В отличие от фамилий с суффиксом -ов/-ев, которые чаще возникали от прозвищ или имён на твёрдый согласный, -ин характерен для основ на -а/-я, что и даёт нам слово Трусилка.

Слово «трусилка» в русских говорах имело несколько значений, и все они — не про трусость. В северных и сибирских диалектах так называли зайца. Заяц — зверь пугливый, но прозвище могло закрепиться за быстрым, осторожным или, наоборот, суетливым человеком. В других областях «трусилкой» называли мелкую тряску, дрожь — например, в телеге на ухабах, и это прозвище мог получить человек, который постоянно нервничал, суетился или трясся от холода. Есть и более прозаическая версия: в некоторых говорах «трусить» означало «крошить», «сыпать» (например, трусить сено или зерно). Тогда Трусилка — это работник, занятый на обмолоте или на кормлении скота, то есть прозвище по ремеслу.

Фамилия Трусилкин встречается редко и имеет выраженную региональную привязку. По данным переписей и метрических книг, основная масса носителей сосредоточена в Вологодской и Архангельской областях, а также в Кировской области. Это косвенно подтверждает севернорусское диалектное происхождение прозвища. В центральных и южных губерниях фамилия почти не фиксируется, что говорит о её локальном характере. Сословно Трусилкины, скорее всего, были крестьянами или посадскими людьми — дворянских родов с такой фамилией в родословных книгах нет, что типично для «прозвищных» фамилий на -ин, не связанных с именинами или церковными именами.

С точки зрения словообразования фамилия стоит в одном ряду с такими же диалектными прозвищами: Трясилкин (от «трясти»), Брызгалкин, Свистулькин. Все они образованы от глаголов с суффиксом -лк-, который придаёт слову оттенок орудия действия или склонности к нему. Трусилкин — не про трусость, а про бытовое, часто ремесленное или характерологическое прозвище, которое закрепилось за родом на севере России.