Atte Kilpeläisen opinnot alkoivat Länsi-Uudenmaan musiikkiopistossa ja päättyivät tutkintoihin Kölnin musiikkikorkeakoulusta ja Sibelius-Akatemiasta.

 

Vuodesta 2005 alkaen hän on toiminut alttoviulun äänenjohtajana Helsingin kaupunginorkesterissa. Vierailevana äänenjohtajana hän on soittanut mm. Ruotsin radion sinfoniaorkesterissa, Australian kamariorkesterissa, Euroopan kamariorkesterissa ja Leipzigin Gewandhaus-orkesterissa.

 

Hän on esiintynyt Helsingin kaupunginorkesterin, Tapiola sinfoniettan, Kölnin kamariorkesterin ja Oulun sekä Kuopion kaupunginorkesterien solistina.

 

Atte Kilpeläinen on ollut jousikvartetti Meta4:n jäsen vuodesta 2006 alkaen. Vuonna 2007 Meta4 voitti kansainvälisen Joseph Haydn -kamarimusiikkikilpailun Wienissä. Heidän kolme levyään Hänssler Classics -levymerkille ovat saaneet innostuneen vastaanoton sekä kriitikoiden että yleisön keskuudessa. Meta4 on myös levyttänyt Kaija Saariahon kamarimusiikkia Ondinelle sekä Jean Sibeliuksen musiikkia Berliner Meisterschallplattenille. 

 

Atte Kilpeläinen liittyi Sibelius-Akatemian opettajakuntaan vuonna 2012. Hän on myös opettanut useasti suomalaisilla kesäkursseilla.

 

Vuonna 2009 hän perusti ystäviensä kanssa monitaideyhdistys Hämmentämön, joka on järjestänyt suosittuja konsertteja Vihdin alueella.