A questão que apresenta é pertinente, embora a resposta que lhe dê possa não ser consensual. Com efeito, a convenção generalizada é grafar em itálico ou entre aspas os estrangeirismos. Nessa medida, assumindo a palavra atelier como estrangeirismo, devo colocá-la em itálico ou entre aspas. Porém, o seu uso é tão frequente, que pode ser sentido como pertencendo já à língua portuguesa, ocorrendo sem itálico ou aspas, como provavelmente acontece também em muitos casos, como dossier.

O facto de estarem dicionarizadas as duas formas, ateliê e atelier, indica apenas que, neste momento, estão ambas em vigor. Note que há outros estrangeirismos dicionarizados que habitualmente, e sem vacilar, escreveríamos em itálico ou entre aspas, como web (não sei se consta da versão que tem em mãos e de que não disponho, mas existe no Grande Dicionário da Língua Portuguesa da mesma editora).

Como estão ambas em vigor, ninguém a poderá condenar por usar uma ou a outra. Verifica-se, no entanto, alguma adesão à forma aportuguesada, pelo que talvez seja de a preferir. Se optar por escrever atelier, use o itálico ou as aspas.