Atayev Fəxrəddin Qəhrəman oğlu, 31 yanvar 1972-ci ildə Bakı şəhərində anadan olub. Orta məktəbi bitirdikdən sonra 1993-1999-cu illərdə Bakı Musiqi Akademiyasının “Nəfəs alətləri orkestrinin dirijoru” ixtisası üzrə bakalavr və magistr elmi dərəcəsi alıb.
F.Atayev əmək fəaliyyətinə 1988-ci ildə Azərbaycan Karlar Cəmiyyətinin mədəniyyət evində musiqiçi vəzifəsində başlayıb. 1990-1992-ci illərdə həqiqi hərbi xidmətə çağırılıb və hərbi orkestrin baş musiqiçisi vəzifəsində xidməti başa vurub.
1993-1998-ci illərdə Azərbaycan Dövlət Nəfəs Alətləri orkestrində valtorna alətləri qrupunun konsertmyesteri, daha sonra dirijoru vəzifəsində çalışıb.
1999-2004-cü illərdə M.Maqomayev adına Azərbaycan Dövlət Filarmoniyasının Dövlət Rəqs ansamblının, 2000-2005-ci illərdə əvəzçiliklə Azərbaycan Dövlət Opera və Balet teatrının simfonik orkestrinin dirijoru vəzifəsində çalışıb.
2004-2017-ci illərdə Azərbaycan Milli Konservatoriyasının baş müəllimi kimi fəaliyyət göstərib. 2008-2017-ci ildən Azərbaycan Dövlət Televiziya və Radio Verlişləri QSC-nin Niyazi adına simfonik orkestrinin dirijorudur.
2009-cu ildən bu günədək M.Maqomayev adına Akademik Dövlət Filarmoniyasının F.Əmirov adına Əməkdar kollektiv Dövlət Mahnı və Rəqs ansamblının xormeysteri vəsifəsində çalışır.
O, həmçinin bəstəkar kimi bir sıra müsabiqələrin iştirakçısı olub, müxtəlif konsertlərdə və dövlət əhəmiyyətli tədbirlərdə iştrak edib.
F.Atayev 2009-cu ildən etibarən Azərbaycan Dövlət Musiqi Teatrında simfonik orkestrin dirijoru, 2017-ci ildən isə baş dirijor vəzifəsində fəaliyyət göstərir. Teatrda fəaliyyəti müddətində o, bir sıra tamaşaların quruluşçu dirijoru olub. “999-cu gecə”, “Nuri-didə Ceyhun”, “Qodonun intizarında”, “Mənim günahım”, “Bir dəfə Bağdadda”, “Baladadaşın toy hamamı”, “Qırmızı papaq”, “Lara Martin’s Jazz Club”, “Bir nəfəs qədər”, “İki küpəgirən qarı”, “Aysedora”, “Beş manatlıq gəlin”, “Paris Notr-Dama ithaf”, “Nəğməmə inan”, “Bəxtiyar”, “Qorxma, biz səninləyik”, “Sehrli nəğmə”, “Leyli və Məcnun”, “Psix” tamaşalarının musiqilərinə quruluş verib.
Onun dirijorluq etdiyi Qoqolun “Evlənmə” tamaşası 2011-ci ildə Mədəniyyət Nazirlinin “Zirvə” mükafatına layiq görülüb.
2016-cı ilin 22 sentyabr tarixində Azərbaycan milli musiqi mədəniyyətinin inkişafında xidmətlərinə görə “Əməkdar incəsənət xadimi” fəxri adına layiq görülüb.