Фамилия Янчиленко — украинская по своему происхождению, что видно по характерному суффиксу -енко. В украинской ономастике этот суффикс обозначает потомка, сына или ученика: Янчиленко — «сын Янчила» или «потомок Янчила». В отличие от русских фамилий на -ов или -ин, которые фиксировали принадлежность отцу, украинские фамилии на -енко подчеркивали родственную связь с конкретным человеком, часто — с основателем рода.

Основа фамилии — имя Янчило. Это уменьшительно-ласкательная форма от имени Ян, которое в западнорусских и украинских землях использовалось как народный вариант канонического Иоанн (Ян — польская и западноукраинская форма от Иван). Такое имя было распространено среди крестьян и мещан Правобережной Украины, особенно в регионах, граничивших с Польшей и Беларусью. Встречались и другие производные: Янченко, Янович, Янец. Янчиленко стоит в этом ряду как более редкая форма, где суффикс -ил- придаёт имени оттенок ласкательности или уменьшительности.

Поскольку фамилии на -енко массово закрепились в XVI–XVII веках, носители Янчиленко, скорее всего, происходили из казацкой или крестьянской среды. В те времена на территории современной Украины фамилия фиксировала не столько сословие, сколько принадлежность к роду, и многие казаки носили именно такие патронимические формы. Географически фамилия Янчиленко встречается в основном в центральных и западных областях Украины, а также среди потомков переселенцев в России и Беларуси.

Есть и альтернативная версия, менее вероятная: основа могла быть не именем, а прозвищем от диалектного слова «янчило» — так в некоторых говорах называли бойкого, подвижного человека. Но ономастический словарь Б. Унбегауна и работы по украинским фамилиям указывают на имя Ян как на первичный источник. Таким образом, большинство носителей фамилии Янчиленко ведут свой род от человека по имени Янчило, которого в быту звали ласково, а потом это прозвище закрепилось за его детьми.