Nata in Uganda, emigra con la madre nell'Essex all'età di cinque anni. Dopo essersi laureata in scienze biomediche al King's College London, ha intrapreso la carriera teatrale, studiando canto e recitazione al Wac Arts College. Qui conobbe il drammaturgo Ché Walker, che la scritturò nella sua opera "The Lightining Child", con cui Atim fece il suo debutto professionale al Globe Theatre nel 2013.
Nel 2017 viene scritturata per il ruolo di Marianne Lane nel musical "Girl From The North Country", con le canzoni di Bob Dylan e il libretto di Conor McPherson. Interpreta il ruolo all'Old Vic e poi nella produzione nel West End londinese nell'inverno 2017-2018; per la sua performance vinse il Laurence Olivier Award alla migliore attrice non protagonista in un musical. Nel 2018 torna a recitare al Globe Theatre in "Otello", in cui interpretata Emilia accanto allo Iago di Mark Rylance e al Moro di André Holland. Nel 2019 la sua prima opera teatrale, "Anguis", debutta all'Edinburgh Fringe. Nel 2021 torna a recitare sulle scene del West End in un revival di "Constellations" al Vaudeville Theatre e per la sua interpretazione ha vinto il Premio Laurence Olivier alla miglior attrice nel 2022. Nel 2021 recita nella serie di Barry Jenkins The Underground Railroad e nel 2022 è nel cast del film The Woman King.