Фамилия Вилюха — редкий случай, когда прозвище перешло в наследственное имя почти без изменений, сохранив свою исходную, нефамильную форму. В отличие от подавляющего большинства русских фамилий на -ов, -ин или -ский, Вилюха стоит особняком: она не присоединила патронимический суффикс, а застыла в виде чистого прозвища. Такая модель встречается в основном в северных и сибирских говорах, где фамилии на -а, -я (Балагула, Заика, Коряга) фиксировали человека по яркому внешнему или поведенческому признаку.

Основа фамилии — диалектное слово «вилюха». В разных областях России так называли извилистую речку, петляющую дорогу или кривое дерево. Но, скорее всего, прозвище относилось к человеку: «вилюхой» могли назвать хитрого, уклончивого в разговоре собеседника или того, кто ходит вразвалку, «виляет» походкой. В псковских и тверских говорах слово имело и другое значение — «вьюга, метель», так что фамилия могла закрепиться за человеком, родившимся в ненастную погоду, или за тем, кто отличался порывистым, «завирушным» характером.

Словообразовательный анализ подтверждает народное происхождение. Суффикс -ух- в русских прозвищах часто придавал экспрессивный, иногда грубоватый оттенок: вспомните «толстуха», «крикуха». Вилюха — не исключение: прозвище звучало ёмко и насмешливо, но без злой издевки. Первые носители фамилии, вероятно, жили в северо-западных губерниях — Новгородской, Псковской, Вологодской, где диалектная лексика и бессуффиксные фамилии были особенно распространены.

Интересно, что фамилия Вилюха не имеет отношения к украинскому или белорусскому «вiл» (вол), как можно было бы подумать. Корень здесь чисто глагольный — от «вить», «вилять», то есть семантика связана с кривизной, изгибом или увёртливостью. В старых писцовых книгах XVI–XVII веков встречаются прозвища Виляй, Вилюн, Вилюга — все из того же гнезда, но фамилия Вилюха осталась одной из самых редких и не перешла в разряд массовых даже в советское время.

Сегодня носители фамилии рассеяны по России, но заметных кланов не образуют. В словарях русских фамилий (например, у В. А. Никонова) Вилюха упоминается как пример «прозвищной» модели, не переоформленной суффиксом. Это делает её ценной для ономастики: она — живое свидетельство того, как в русской деревне могли называть человека по одному меткому слову, и это слово оставалось с ним навсегда.