Фамилия Вилитенко — яркий пример украинской модели фамилиеобразования с суффиксом -енко, который в XVI–XVII веках закрепился в Поднепровье и Слобожанщине. Суффикс -енко изначально означал «маленький» или «сын такого-то», то есть фамилия указывала на потомка человека по имени или прозвищу Вилита. Сама основа Вилит — это народная, разговорная форма крестильного имени Венедикт (от латинского benedictus — «благословенный»). В украинской традиции имя Венедикт нередко сокращали до Вилит, Вилько или Вилюта, а затем от этого варианта и пошла фамилия.

Географически фамилия Вилитенко концентрируется на территории центральной и восточной Украины, а также в южных регионах России, куда переселялись казаки и крестьяне в XVIII–XIX веках. Встречается она реже, чем, скажем, Вилитченко — более распространённая форма с дополнительным суффиксом -ченко. Разница между ними в том, что Вилитченко образовано от полного имени Вилит с помощью более продуктивного суффикса -ченко (сын Вилита), а Вилитенко — та же модель, но с менее распространённым, хотя и вполне обычным для украинских фамилий суффиксальным вариантом.

Есть и другая версия, менее вероятная, но возможная: основа Вилит могла быть прозвищем от глагола «вилити» — в некоторых говорах это значило «крутить», «извиваться» или «увиливать». Тогда фамилия описывала бы человека с изворотливым характером или, наоборот, того, кто ходил виляющей походкой. Однако ономасты обычно отдают предпочтение версии с каноническим именем, так как прозвищных фамилий с таким корнем в украинской антропонимии почти не фиксируется.

Сословно носители фамилии Вилитенко в основном относились к казачеству и крестьянству — в ревизских сказках и метрических книгах XIX века эта фамилия встречается у жителей Полтавской, Харьковской и Екатеринославской губерний. Дворянских родов с такой фамилией не известно, что неудивительно: суффикс -енко — маркер именно народной, нешляхетской среды. Так что если ваши предки носили эту фамилию, скорее всего, они были вольными казаками или государственными крестьянами южнорусских земель.