Фамилия Вилижанина — яркий пример того, как женская форма может рассказать о происхождении больше, чем мужская. Она образована по модели «-ин»: основа Вилижан + суффикс -ин, указывающий на принадлежность. В русской традиции это означало «жена Вилижанина» или «дочь Вилижанина», а мужской вариант фамилии — Вилижанин. Такие фамилии типичны для северных и центральных областей России, где суффикс -ин был особенно распространён.

Корень фамилии неочевиден, и здесь есть несколько версий. Самая вероятная: основа «вилиж» — это диалектное или искажённое «велес», «велий» (большой, великий) или «вележа» (силач, великан). В русских говорах звук «в» перед «е» иногда переходил в «ви», а «ж» вместо «с» — не редкость. Тогда Вилижан — прозвище крупного, сильного человека.

Другая версия связывает фамилию с ремеслом: «вилиж» могло быть названием деревянного инструмента или приспособления для обработки льна или шерсти (сравните с «вилы», «вилять»). В этом случае предок был мастером, работавшим с таким инструментом.

Третья, менее вероятная, но возможная гипотеза — происхождение от имени Вилиж, которое могло быть сокращённой формой от крестильного имени Виллиам (Вильгельм) или от славянского имени Велимир. Однако это скорее исключение, чем правило.

Встречаемость фамилии Вилижанина невысока, но она фиксируется в основном в Пермском крае и на Урале — регионах, где активно формировались фамилии на -ин от прозвищ и профессий. Таким образом, носительница фамилии Вилижанина с высокой долей вероятности имеет предка, которого в XVI–XVII веках прозвали Вилижан — либо за рост и силу, либо за работу с деревянным инструментом.