Фамилия Вилинецкий — одна из тех, чью основу можно истолковать по-разному, и выбор между версиями зависит от того, на какой именно территории и в какое время она возникла. Самое очевидное, что бросается в глаза, — суффикс -ецк-, который в русских фамилиях (особенно польского или западнорусского происхождения) часто указывает на географическое прозвище: «тот, кто родом из такого-то места». Поэтому первая и самая прямая версия — топонимическая. Фамилию могли дать выходцу из населённого пункта с названием Вилинец, Вилинцы или Вилинка. Такие топонимы встречаются на территории современной Беларуси и западной Украины, в зоне исторического влияния польского языка. Корень «вил-» здесь может восходить к польскому wilić — «вить, извиваться» (например, извилистая речка), или к литовскому vyti — «гнуть, вить», что характерно для балтийского субстрата в названиях рек и озёр.

Однако есть и вторая, менее очевидная версия, связанная с личным именем. В основе фамилии может лежать не топоним, а прозвище или имя Виля — уменьшительная форма от таких имён, как Вилиан (редкое католическое имя), Вилибальд или просто от славянского Вилимир. В этом случае суффикс -инец указывал на принадлежность: «сын или потомок Вили». Затем, по аналогии с другими фамилиями на -ский, к основе добавилось окончание, характерное для дворянских и шляхетских фамилий. Такая модель (личное имя + -инец + -ский) встречается реже, но она фиксируется в польской ономастике.

Важно заметить, что фамилия Вилинецкий — довольно редкая. Её носители в основном сосредоточены в западных регионах России, в Беларуси и на Украине, что подтверждает версию о её западнорусском или польском происхождении. В дореволюционной России такие фамилии на -ский часто указывали на дворянское или шляхетское происхождение, но не обязательно: крестьяне и мещане тоже могли получить фамилию по месту жительства, особенно если переселялись в другой регион. Скорее всего, первый носитель фамилии был либо шляхтичем герба «Прус» или «Ястржембец» (если вести род от личного имени), либо крестьянином, переехавшим из деревни Вилинцы в более крупное поселение. Спор между этими версиями решается только в том случае, если удаётся найти конкретное село или урочище с таким названием в документах XVI–XVII веков. Без этого обе гипотезы остаются равноправными.