Рафаэль Атоян родился 31 января в 1931г. в Ленинакане (Гюмри). Учился в Ленинаканской художественной школе им. Сергея Меркурова, в Ереванском художественном училище им. Терлемезяна, на факультете живописи Ереванского художественно - театрального института у Зардаряна и Исабекяна.
"В работах этого художника, познавшего секреты новейших достижений живописи, нет стремления быть модным, современным. Его восприятие и без того отличается редкостной свежестью и современностью. Он уверен, что все истинное и подлинное порождено простыми и естественными движениями души», - говорил о творчестве Рафаэля Гегамовича Атояна художник Акоп Акопян.
Входил в искусство неторопливо, без шума, но очень основательно. Минуло несколько лет после его дебюта, и вдруг стало ясно, что без его картин современную армянскую живопись представить уже невозможно.
В 1960 году Рафаэль Атоян становится членом Союза художников СССР, с 1960г. по 1988г. участвует в республиканских, всесоюзных и зарубежных выставках. 1970г. была организована его персональная выставка в Югославии, в 1984г. - в Вене и в Зальцбурге, в 1986г. - персональная выставка акварельных работ в Авиньоне, в 1987г. – в столице Филиппин Маниле. В 1982г. Рафаэль Гегамович удостоился звания заслуженного художника АрмССР, а через шесть лет прошла персональная выставка Рафаэля Атояна в Эчмиадзине.
“Уходит мое поколение. И я хочу показать, что было прочувствовано и пережито моими сверстниками и земляками. Хочу, чтобы и от них не ускользнуло то, что я люблю. Хочу их остановить, сказать: как это вы не видите моего дерева, оно ведь и ваше, оно стоит у вас на пути или под окном и зимой, и летом, и в будни, и в праздники, когда вы печальны или веселы», - говорил Атоян.
С 1991 года Атоян переезжает во Фресно США. Этот город пятый в списке крупнейших в Калифорнии. На сегодняшний день население города составляет около 520 тысяч человек, из которых 50 тысяч - армяне. Здесь в разное время родились или проживали Уильям Сароян, Согомон Тейлерян, Андраник Озанян, Росс Багдасарян, Денис Симонян, Монте Мелконян, Кип Акопян. Не смотря, на то что художник оказался так далеко от Родины, его родные края и родной город всегда оставались главным источником вдохновения для него.
«Когда я встретился с Рафаэлем Атояном в США в 2013 году, он сказал, что видит во сне горы Гюмри, которые помогают ему творить», - рассказывал Самвел Баласанян, мэр города Гюмри.
Рафаэль Атоян погиб на 84 году жизни 7 июля 2014 года. Похоронен в городском Пантеоне Еревана.