San Atilano fue canonizado por el papa Urbano II en el año 1092, siendo uno de los primeros santos en ser elevado a los altares por la Iglesia Romana, pues hasta entonces lo hacían los obispos en sus respectivas diócesis. Desde el siglo XII, sus restos se conservan en la iglesia zamorana de San Pedro y San Ildefonso. Aunque no existe documentación que lo confirme, es muy probable que sus reliquias, junto con las del santo toledano, fuesen elevadas en 1496 a la capilla alta situada en el ábside de la mencionada iglesia, según consta en el rótulo del arco que divide las alturas: "Aquí se elevaron los cuerpos de S. Ildefonso y San Atilano a 26 de mayo de 1496". Actualmente es patrono principal de la Diócesis de Zamora y su conmemoración litúrgica tiene la categoría de fiesta, celebrándose el día 5 de octubre.
