Se trata de un compuesto de un primer elemento y nombre de propietario, Vela, muy usual en tiempos pasados. El problema radica en precisar cuál de dos opciones es la acertada para el primer elemento, (a) castillo, (b) castrillo, diminutivo de castro.  Tanto en uno como en otro caso se habría producido la apócope de /o/ final del sustantivo en composición, aunque la grafía actual no refleje que se trata de un compuesto. La razón para plantear esta segunda posibilidad es la documentación antigua, en concreto el Becerro de las Behetrías, que a mediados del siglo XIV muestra una forma Castriel de Vela. Esta forma Castril es así la más antigua y aparece repetidas veces  (así, por ejemplo, en el Vocabulario de Hernando Colón, de comienzos del s. XVI y en documentos particulares de ese siglo) conviviendo siempre, a lo que parece, con Castil. Si esta posibilidad fuera la correcta habría que admitir una posterior pérdida de /r/ por algún tipo de disimilación con la líquida de la sílaba siguiente. Hallamos otros casos de Castil- en composición con este tipo de asociación con castril- que también puede darse, aunque nunca en composición sino en final absoluto, en donde parece resultado de la apócope de castrillo. Así pues, aunque con dudas, supondremos que el topónimo es un compuesto de castrillo, diminutivo de castro, de origen latino, con un significado próximo a "castillo", "lugar fortificado", a veces simplemente "población y el nombre de propietario o fundador. Hay otros muchos casos semejantes.