Фамилия Валильченко — характерный пример восточнославянской фамилии на -енко, самой распространённой модели в Украине. Суффикс -енко в XVI–XVII веках означал «сын» или «потомок», а к XIX веку закрепился как фамильный. Валильченко — это «сын Валилька», то есть человека по имени Валиль.

Основа фамилии — имя Валиль. Это неполная, разговорная форма одного из двух крестильных имён: либо Валентин (от лат. valens — «сильный, здоровый»), либо Валериан (от лат. valere — «быть здоровым»). В украинской народной традиции такие имена часто усекали: Валентин превращался в Валю, Валерий — в Валера, а Валиль — это, скорее всего, местный вариант, зафиксированный в юго-западных говорах. Переход «а» в «и» (Валиль вместо более ожидаемого «Валель») — фонетическая черта, характерная для части украинских диалектов, где безударный звук редуцируется.

Морфология проста: корень Валиль- + суффикс -ченк- (с чередованием к/ч). Такая модель образования фамилий от уменьшительных форм имён (Иван → Иванченко, Гриць → Гриценко) в XVII–XVIII веках была массовой среди казачества и крестьян Левобережной и Слободской Украины. Поэтому Валильченко — почти наверняка фамилия из центральных или северных областей Украины, где фамилии на -енко преобладают.

В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые чаще носили великорусские крестьяне и дворяне, Валильченко не указывает на сословие напрямую. Она могла принадлежать и казаку, и мещанину, и крестьянину. В дореволюционных переписях такая фамилия встречается в Черниговской и Полтавской губерниях — именно оттуда шла основная волна миграции украинцев на восток и юг Российской империи.

Редкая альтернативная версия — связь с польским словом walil (от walić — «валить, бить»). Если это прозвище Валиль (тот, кто валит), то фамилия означала бы «сын Валиля» — человека с сильным или грубоватым характером. Но это менее вероятно: суффикс -енко в польской ономастике почти не используется, а в украинской — основная модель. К тому же, прозвищных фамилий на -енко от глагольных основ в Украине мало, они редки.

Валильченко — фамилия без двойного дна: её носитель почти наверняка потомок человека, которого в быту звали Валиль, то есть Валентина или Валериана. Никакой сложной социальной истории — просто имя, которое дали при крещении, сократили в семье и закрепили за родом.