Sachverhalt: A. Der 1971 geborene M._ war seit 20. Dezember 2005 als Hauswart/Reiniger für die C._ GmbH tätig. Nachdem er für den Monat Januar 2007 keinen Lohn erhalten hatte, kündigte er das Arbeitverhältnis mit der C._ GmbH am 14. Februar 2007 fristlos. Im März 2007 wurde über die Gesellschaft der Konkurs eröffnet. Das Konkursverfahren wurde in der Folgenoch im gleichen Monat mangels Aktiven eingestellt. M._ beantragte am 23. März 2007 Insolvenzentschädigung für einen Ausstand in der Höhe von Fr. 20'131.70 (Rest 13. Monatslohn 2005, 13. Monatslohn 2006, Lohn für die Zeit vom 1. Januar bis 14. Februar 2007 inklusive 13. Monatslohn pro rata temporis, Anteil Ferien sowie Überstundenabgeltung). Die Arbeitslosenkasse des Kantons Zürich richtete in der Folge eine Insolvenzentschädigung von Fr. 7'590.20 (für ausstehenden Verdienst ab 1. Januar bis 14. Februar 2007 zuzüglich Anteil 13. Monatslohn ab 15. Oktober 2006 bis 14. Februar 2007) aus. Mit Verfügung vom 18. September 2007 lehnte sie einen darüber hinausgehenden Insolvenzentschädigungsanspruch für angeblich nicht abgegoltene Überzeit und nicht bezogene Ferientage ab. Daran hielt sie auf Einsprache hin fest (Einspracheentscheid vom 12. März 2008). B. In teilweiser Gutheissung der dagegen erhobenen Beschwerde änderte das Sozialversicherungsgericht des Kantons Zürich den Einspracheentscheid insoweit ab, als es feststellte, M._ habe zusätzlich für die am 2. Januar 2007 geleistete Sonntagsarbeit in der Höhe des Sondervergütungszuschlags Anspruch auf Insolvenzentschädigung; im Übrigen wies es die Beschwerde ab (Entscheid vom 15. Juni 2010). C. M._ lässt Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten führen mit dem Rechtsbegehren, in teilweiser Aufhebung des kantonalen Gerichtsentscheids sei ihm eine Insolvenzentschädigung für in der Zeit vom 15. Oktober 2006 bis 14. Februar 2007 geleistete Überstunden inklusive Zuschläge im Betrag von Fr. 2'318.15 brutto zuzusprechen; eventualiter sei der kantonale Gerichtsentscheid hinsichtlich der Überstunden vom 15. Oktober 2006 bis 14. Februar 2007 aufzuheben und die Sache diesbezüglich zur Neubeurteilung an die Vorinstanz zurückzuweisen. Die Arbeitslosenkasse schliesst auf Abweisung der Beschwerde. Das Staatssekretariat für Wirtschaft verzichtet auf eine Stellungnahme. 