Als Kämpfer des TSV 1867 Leipzig wurde er 1938 beim Deutschen Turn- und Sportfest in Breslau mit der sächsischen Auswahlmannschaft Deutscher Jugendmeister. 1939 wiederholte die Mannschaft in Stuttgart ihren Erfolg, wurde 1940 in Dresden Vizemeister und 1941 in der Besetzung Athenstedt, Kneip, Ott und Albrecht wiederum in Stuttgart Jugendmeister. 1939 entschied Athenstedt außerdem die Einzelkonkurrenz für sich. 1940 platzierte sich der Leipziger bei den Deutschen Meisterschaften der Erwachsenen unter den besten Acht, sodass er Mitglied der „Reichssonderklasse“ wurde. Eine mögliche Teilnahme an Olympischen Spielen verhinderte der Ausbruch des Zweiten Weltkrieges. Zwischen 1940 und 1944 war Athenstedt an der Ostfront stationiert und hielt sich über längere Zeit in der lettischen Hauptstadt Riga auf. 1943 wurde er (außer Konkurrenz kämpfend) dreifacher Lettischer Landesmeister. Nach zwischenzeitlicher Kriegsgefangenschaft in Frankreich trat Athenstedt 1950 der BSG Rotation Leipzig bei, wechselte jedoch wenig später zur BSG Empor Mitte Leipzig. Bis 1957 gewann er bei den DDR-Meisterschaften vier Einzeltitel und war nach Angaben des Vereins 18-mal mit der Mannschaft gemeinsam mit Herbert Beirich, Werner Hörig und Rudi Kneip erfolgreich. Der Inhaber eines Fechtpasses nahm 1953 außerdem an den letzten gesamtdeutschen Meisterschaften teil; sein Sieg mit der westdeutschen Mannschaft bei einem Freundschaftsturnier führte zu einer einjährigen Sperre Athenstedts.