Halstensen komponerte musikken til åpningsforestillingen ved Ibsen-jubileet 2006: Verdensborgeren (Peer Gynt).
Videre har han komponert musikken til flere helaftens teateroppsetninger. Han står bak musikken til forestillingene Jesus Christ Superstar (Hank Von Helvete/Det norske teatret), Jungelboka 2099 (Det norske teatret), Les Miserables (Oslo Nye Teater), Spellemann på Taket (Oslo Nye Teater), Singin in the Rain (Oslo Nye Teater), Elektra (Centraltheatret), Carmen (Rogaland teater), Peder Påske (Den Nationale Scene), Heksene (Det norske teatret), Next To Normal (Det norske teatret), Jul i Blåfjell (Folketeateret), Trollkoden (Peer Gynt AS), Lang dags ferd mot natt (Teatret Vårt i Molde), På 'an igjen (Den Nationale Scene), Norraførr (Nordland teater), Den Hemmelege Hagen (Det norske teatret), Vi har så korte armar (Det norske teatret).
Annet
Atle Halstensen samarbeider tett med Kammersymphonie Berlin og har skrevet flere bestillingsverk til denne sinfoniettabesetningen under ledelse av Jürgen Bruns.
Han har en sønn med skuespiller og komiker Linn Skåber.