Фамилия Атылин — редкий случай, когда географический след почти наверняка перевешивает все прочие версии. Разбираем её не с корня, а с неожиданного поворота: суффикс -ин здесь прикрепился к тюркской основе вопреки обычной грамматике. Обычно -ин присоединяют к основам на -а/-я (типа Ильин, Пушкин), но «Атыл» — мужского рода и твёрдая основа. Почему же не Атылов? Сработала аналогия: фамилию восприняли как образованную от прозвища или имени, которое звучало «по-женски» мягко, и пошла модель «отец Атыл → сын Атылин». Это редкий пример, когда тюркское слово попало в русскую словообразовательную ловушку.

Основной корень — «Атыл», историческое название Волги у тюркских народов. В татарском, башкирском, казахском и ногайском языках «Итиль» или «Атыл» (с вариантами произношения) обозначало Волгу. Соответственно, Атылин — это «волжанин»; человек, живший на Волге, пришедший с Волги или владевший землей вдоль неё. Гидронимическая версия выглядит убедительнее всего: слишком много фамилий на -ин образовано от названий рек и урочищ (Волгин, Иртышов, Уралов), и Атылин встраивается в этот ряд. Менее вероятно, но возможно происхождение от тюркского имени Атыл, которое могло быть прозвищем. У тюркских народов имя Атыл встречается, хотя и нечасто, и тогда фамилия означает «потомок Атыла». Но первая версия — гидронимическая — весомее.

Такую фамилию могли дать либо в среде крещёных татар и мишарей, либо в русских поселениях на Нижней Волге, где контакты с тюркским населением были повседневными. Географически фамилия тяготеет к Поволжью и Приуралью — в первую очередь к Татарстану, Башкортостану, Оренбургской и Самарской областям. Встречаемость крайне низкая: по открытым данным, в России носителей не более нескольких сотен. Сословная принадлежность предков могла быть разной — от государственных крестьян до служилых татар, но однозначных исторических сведений нет.

Что касается ударения, то в русском языке оно чаще падает на последний слог — Атыли́н, хотя в тюркской основе ударение было бы на первый: А́тыл. В быту встречаются оба варианта, и это нормально для фамилии, застрявшей между двумя языковыми системами.