Фамилия Центелюк — редкая и неочевидная с точки зрения происхождения. Её носителей в России единицы, и встречается она почти исключительно на юге страны, в Краснодарском крае и соседних регионах. Уже это подсказывает, что перед нами не типичная славянская фамилия, а скорее всего, адаптированная на русской почве иноязычная основа.

Словообразовательная модель здесь прозрачна: суффикс -юк характерен для украинских, белорусских и польских фамилий, где он указывал на потомка или принадлежность (аналог русского -ов/-ев). Так что фамилия однозначно оформлена по восточнославянской модели, но вот корень вызывает вопросы. Основа «Центел-» не имеет прямых соответствий ни в русском, ни в украинском словаре бытовых слов или прозвищ.

Наиболее правдоподобная версия связывает фамилию с тюркским или кавказским корнем. В языках народов Северного Кавказа и Закавказья встречаются основы, близкие к «цент» или «сенд» (например, в осетинском «сæнд» — «святой» или в тюркских «сен» — «ты», но это маловероятно). Однако более конкретно: существует фамилия Центелов (с окончанием -ов), распространённая у горских евреев и некоторых народов Дагестана. Центелюк могла возникнуть как украинизированная форма такой фамилии — то есть переселенец с Кавказа, попав в украинскую или кубанскую среду, получил вместо русского -ов местный суффикс -юк. Либо, наоборот, предок был носителем прозвища, образованного от названия села или аула вроде Центель (гипотетический топоним), но документальных подтверждений этому нет.

Есть и более прозаичная, но менее убедительная версия: фамилия могла возникнуть как искажённое при переписи «Цветелюк» — от слова «цвет» или «цветель» (устаревшее «цветущий»). Однако при отсутствии ранних письменных фиксаций это лишь догадка. Точнее сказать, что Центелюк — яркий пример фамилии-«мигранта», которая соединила нерусскую основу и типично украинский суффикс, а ныне бытует в основном на Кубани, куда в XIX–XX веках стекались переселенцы со всех концов империи.