Фамилия Валюшко — типичный пример того, как уменьшительная форма крестильного имени закрепилась в качестве родового прозвища. В основе лежит имя Валент или Валентин (от латинского valens — «сильный, здоровый, крепкий»). На русской почве эти имена дали множество производных форм, и Валюшко — одна из них, образованная с помощью суффикса -ушк-, который в украинской и белорусской традиции часто придавал имени ласкательный или обиходный оттенок. Выходцы из непривилегированных сословий нередко носили именно такие сокращённые варианты имён, которые со временем становились фамилиями.

Вторая, менее вероятная версия связывает фамилию с прозвищем от глагола «валить» — в значении «спиливать, валить лес». Согласно этой гипотезе, Валюшко мог получить лесоруб. Однако против такого толкования говорит суффикс -ушк-, более характерный для личных имён, чем для прозвищ по ремеслу. Если бы речь шла о занятии, скорее ожидалась бы форма Валяльщик или Вальщик.

География фамилии показательна: Валюшко встречается главным образом на Украине, в южных областях Белоруссии и в казачьих регионах России. Такое распространение совпадает с зоной бытования украинского и белорусского имяслова, где суффиксальные формы на -ко, -ушко особенно частотны. В центральных и северных русских губерниях эта фамилия редка — там преобладали модели на -ов/-ев и -ин.

С точки зрения словообразования фамилия не получила дополнительного суффикса принадлежности (вроде -ов или -ин), что указывает на её украинское или белорусское происхождение: в этих языках фамилии на -ко, -ушко нередко оставались в исходной форме, без наращения. Таким образом, Валюшко — это не отчество, а прямое закрепление прозвищного имени.