Фамилия Атлетова стоит особняком в русской ономастике: её основа не славянская, а заимствованная. Слово «атлет» проникло в русский язык из греческого через европейские языки в XVIII — начале XIX века, в эпоху увлечения античностью и спортивными идеалами. Поэтому фамилия не могла появиться раньше этого времени — это сразу отличает её от большинства русских фамилий, сложившихся в XV–XVII веках.

Фамилию образовали по стандартной русской модели: основа «атлет» плюс суффикс -ов, в женском роде дающий окончание -а. Суффикс -ов указывает на принадлежность: буквально «Атлетов» — «сын или человек Атлета». Но могло ли слово «атлет» быть личным именем или прозвищем в России? Вряд ли. В русской традиции прозвища давали по внешности, ремеслу или характеру, но называть человека «атлетом» в XVIII веке было бы странно — слово оставалось книжным, не бытовым.

Вероятнее всего, фамилия Атлетова — искусственная, семинарская. В духовных училищах и семинариях XVIII–XIX веков ученикам часто давали «благозвучные» фамилии на греческий или латинский лад, отвлечённые от античных понятий: Аполлонов, Минервин, Философов. Атлетов мог получить семинарист, который отличался физической силой, или просто по произволу наставника, любившего классическую культуру. В пользу этой версии говорит и то, что фамилия почти не встречается в крестьянских переписях — она осталась уделом духовного сословия и образованных горожан.

Географически Атлетова — фамилия крайне редкая. Встречается точечно в центральных областях России, иногда на Урале, но не образует гнёзд. Сравнение с однокоренными фамилиями, например, Атлетов (без окончания -а), показывает ту же картину — единичные носители. Если вы носите эту фамилию, скорее всего, в вашем роду был человек, связанный с церковной средой или получивший фамилию в учебном заведении, а вовсе не профессиональный спортсмен.