Фамилия Васильчеко образована по одной из самых распространённых в украинской ономастике моделей — с помощью суффикса -енко. В буквальном смысле она означает «маленький Василь» или «сын Василя». Основа фамилии — имя Василь (церковнославянская форма греческого Basileios — «царский, царственный»). Суффикс -енко в XVI–XVII веках закрепился в Поднепровье и на Левобережной Украине как основной патронимический показатель: им обозначали потомка, чаще сына, реже — ученика или младшего члена семьи.

Особенность фамилии Васильчеко — нестандартная для классического украинского патронима морфология. Обычная форма от имени Василь — Василенко (с основой на -л). Здесь же основа удлинена за счёт суффикса -ч- (Василь + ч + енко). Такая модель встречается реже и часто указывает на промежуточное прозвище: носителя могли звать Василько (уменьшительное от Василь), а уже от этого прозвища образовали фамилию Васильчеко — то есть «сын Василька». Это не единичный случай: в украинской антропонимии есть параллельные формы вроде Григорченко (от Григорько) или Данильченко (от Данилько).

Географически фамилия тяготеет к центральным и восточным областям Украины — Черкасской, Полтавской, Киевской, а также к южным регионам, куда переселялись казаки и крестьяне в XVIII–XIX веках. Встречается она и в южнорусских губерниях (Курской, Воронежской, Харьковской), где украинское население составляло значительную часть. Сословно предки Васильчеко в массе были казаками или крестьянами — патронимы на -енко в этих средах доминировали, в отличие от дворянских фамилий на -ов или -ский.

Интересная деталь: написание Васильчеко с буквой «е» во втором слоге — не ошибка, а отражение живого произношения. В украинском языке под ударением после мягкого согласного «ч» звук [е] переходит в более закрытый [и] (так называемое «икання»), поэтому на слух фамилия может восприниматься как «Васильчико». В русских метрических книгах XIX века встречаются оба варианта — и «Васильчеко», и «Васильчиков» (калька с украинского на русский лад). Последняя форма, кстати, дала начало самостоятельной русской фамилии Васильчиков, которая нередко путается с исходной украинской, хотя происхождение у них общее.