Фамилия Вилейкис — характерный пример латышской или литовской фамилии, образованной по модели, распространённой в балтийском регионе. Её основа — топоним Вилейка: так называется город в Минской области Белоруссии. Название города может восходить к славянской основе «вил» со значением «большой» или «извилистый». Выходца из Вилейки могли прозвать Вилейкой, а суффикс -ис в фамилии Вилейкис — типичный для латышской ономастики показатель принадлежности или происхождения (ср. Neilands, Richters). Таким образом, фамилия буквально означает «вилейский», «тот, кто из Вилейки».

Интересно, что среди латышских и литовских фамилий встречаются и славянские заимствования — через немецкий или напрямую. Например, Jablonskis, Kazaks — того же ряда. Вилейкис, вероятно, закрепилась в среде латышей или литовцев, живших на территории бывшей Ковенской губернии. В Книге памяти Алтайского края упоминается Пауль Паульевич Вилейкис, родившийся в 1881 году в Ковенской губернии. В Книге памяти Кемеровской области — Франц Викентьевич Вилейкис, 1883 года рождения, из деревни Жамоки Кельменской волости той же губернии. Оба носителя — латышского или литовского происхождения, что подтверждает региональную привязку фамилии к западным губерниям Российской империи.

Словообразовательная модель проста: топоним → прозвище → фамилия с балтийским суффиксом. Никаких сложных морфологических нагромождений. Альтернативных версий происхождения (например, от личного имени или профессии) не обнаружено — связь с географическим названием наиболее прямая и подтверждается историческими записями. Фамилия редкая, в основном бытовала в среде латышских и литовских крестьян, которые в XIX веке массово получали фамилии по месту выхода или прозвищам.