Фамилия Южилкин — редкий случай, когда в основе лежит не имя, не профессия и не внешняя черта, а, скорее всего, географическая или локальная привязка, да ещё и с необычным суффиксальным оформлением. Если отбросить суффикс -ин (типичный для русских фамилий, образованных от основ на -а/-я), остаётся корень «южилк-». А вот с ним и начинается главная загадка.

Самая прямая версия — связь с топонимом. В разных регионах России существуют названия с корнем «юг» или его диалектными вариантами: речка Юг, село Южное, а также гидронимы вроде Южилка. В таком случае «Южилка» — это уменьшительное название небольшой речки или ручья (сравните: «речка» — «речушка»). Жителя, поселившегося на берегу такой Южилки, могли прозвать Южилкой, а его потомков — Южилкиными. Эта модель образования (от названия урочища через прозвище) характерна для северных и центральных губерний, где привязка к местности была крепче, чем к фамильному имени.

Менее вероятная, но допустимая версия — от прозвища, связанного с глаголом «южить» (в некоторых говорах — «жалить», «колоть», а также «теснить», «притеснять»). В этом случае Южилка — человек с колким характером или тот, кто «южит» в работе, то есть сильно старается, надрывается. Однако такая основа встречается реже, и фамилии от неё почти не образованы, поэтому топонимическая версия убедительнее.

Суффикс -к- в основе «Южилка» уменьшительно-ласкательный, но в фамилиях он часто указывает на прозвище, данное по месту жительства или по малой родине. Подобные фамилии — Южин, Южаков, Южиков — встречаются чаще, а Южилкин выделяется именно этой уменьшительной частицей, что может говорить о более позднем или локальном образовании.

Географически фамилия редкая, встречается в основном в центральной России и Поволжье, что косвенно подтверждает связь с местными речками или оврагами, носившими название Южилка. Сословного барьера у неё не было: её могли носить и крестьяне, и мещане, если их предок жил у соответствующего урочища.