Als „Atteneslove“ wird der Ort 1174 erstmals urkundlich erwähnt. 1195 erscheint er als „Atensleue“ in einer Urkunde des Klosters Unser Lieben Frauen von Magdeburg. Die Wasserburg Athensleben wurde erstmals 1303 genannt. Der Ort gehörte bis zum Jahr 1342 zu Anhalt, danach politisch zu Magdeburg aber kirchlich zu Halberstadt. Das Dorf gehörte dann in der Zeit von 1614-1687 zum Domkapitel Magdeburg und wurde dann danach staatliches Domäneamt. 1735 schloss der König mit dem Oberamtmann aus Zossen Hinrich Bennecke einen Pachtvertrag über das Dorf Athensleben ab. Die Zuckerfabrik entstand 1864 auf Initiative von Karl Bennecke jun. Eine Domäne, eine Ziegelei, eine Bäckerei, eine Brennerei und eine Schule waren 1869 vorhanden. 1904 aber wurde die Zuckerfabrik in einen Getreidespeicher umgewandelt. Man wollte 1957 den Braunkohlebergbau in der Umgebung wieder ins Leben rufen. Doch dieser Plan wurde 1961 fallengelassen. Das ehemalige Schloss von Athensleben befindet sich am linken Bodeufer. Das Gebäude besteht hauptsächlich aus Sand- und Kalkstein und ist heute stark verwittert. Zum Schloss gehört auch ein Park der bereits 1621 entstand. Im 30 jährigen Krieg verwüstet, wurde er von 1706-1727 neu angelegt. Der ehemalige Wasserturm wurde 1912 erbaut und kann seit Juni 1998, nach erfolgter Restaurierung, als Aussichtsturm erklommen werden. Im kleinen Park, der früher ein Friedhof mit einer kleinen Kirche war, ist unter anderem ein Wappenfries zu sehen. Dieses wurde 1602 geschaffen und stammt von dem zum Schloss gehörenden Brauhaus, das im Jahr 1970 abgerissen wurde. Das Fries stellt die Wappen des Erzstiftes, der Domherren und des Amtshauptmannes dar.