Фамилия Желейкин образована от прозвища или нецерковного имени Желейка. В основе лежит слово «желейка» — диалектное название студенистого блюда, холодца или застывшего бульона. В некоторых говорах так называли кисель, а также жидкую, вязкую грязь. Прозвище Желейка могли дать человеку по нескольким причинам: за любовь к сытной, наваристой пище, за медлительность и вялость («желейный» — нерасторопный) либо за неопрятность. Поскольку фамилия фиксируется в основном в южнорусских и среднерусских областях, где слово «желейка» было в ходу, версия с прозвищем по еде выглядит убедительнее.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Желейкин буквально значит «сын Желейки». Это типичная модель для русских фамилий от основ на -а/-я. В отличие от фамилий на -ов/-ев, образованных от мужских имен и прозвищ на твердый согласный, -ин чаще присоединялся к основам, оканчивающимся на гласный или мягкий согласный. В данном случае основа Желейк- дала форму Желейкин.

Любопытно, что фамилия не получила широкого распространения и осталась редкой. Это может говорить о том, что прозвище Желейка не было повсеместным — его использовали в конкретных говорах, а не по всей Руси. Встречаются однокоренные фамилии Желейкин, Желейщиков, Желейников, но все они малочисленны. По сословной принадлежности предки Желейкиных, скорее всего, были крестьянами или посадскими людьми — прозвища по еде и бытовым чертам характерны для простонародья, а не для дворянства.

В ономастических словарях фамилия не описана подробно, но её разбор укладывается в общие правила русской антропонимии, изложенные в работах Б. Унбегауна и В. Никонова. Спорных версий у фамилии нет: корень прозрачен, суффикс типичен. Единственное, что можно добавить, — в редких случаях Желейка могло быть уменьшительной формой от канонического имени Георгий через народное Егорий, но это маловероятно: фонетический переход «г» в «ж» в русских говорах нехарактерен, тогда как связь с «желе» лежит на поверхности.