Værterne var ubesejrede i de seneste fire Europa League-ottendedelsfinaler og så ud til at forlænge den stime efter 17 minutter, da Francisco Trincao lagde bolden ind til Paulinho, som fik for meget plads på venstrekanten og sparkede bolden over Juan Musso og i mål.
Efter knap at have truet målet i den anden ende var Atalanta millimeter fra en udligning to gange i det 24. minut. Først fandt Emil Holm vej ind i straffesparksfeltet, og hans tværpasning blev afvist af Ousmane Diomande og ramte indersiden af stolpen, før La Dea spillede bolden videre til Gianluca Scamacca, som fra 25 meters afstand ramte ydersiden af den samme stolpe.
Hjemmeholdets målmand Franco Israel afværgede flere chancer, før Atalanta fik en fortjent udligning i det 39. minut.
Israel spurtede ud af sit felt for at vifte bolden væk foran Ademola Lookman, men han kunne kun cleare den til Aleksei Miranchuk. Russeren serverede derefter bolden for Scamacca, som holdt Sporting-forsvaret fra fadet og afsluttede forbi en chanceløs Israel.
De samme spillere var tæt på at skabe endnu et Atalanta-mål før pausen, men en flot Israel-redning forhindrede Scamaccas hovedstød i at gå ind efter Miranchuks hjørnespark.
Ruben Amorim foretog tre ændringer i pausen i et forsøg på at ride stormen af, hvoraf danske Morten Hjulmand var den ene, hvilket i første omgang viste sig at være en succes, selvom det var en af hans startere, Geny Catamo, der havde anden halvlegs første forsøg, da han tvang Musso til en redning.
Atalanta viste dog, hvor farlige de stadig var efter en time, da Lookman driblede gennem forsvaret og blev den tredje Atalanta-spiller, der ramte stolpen.
Da de sidste 15 minutter nærmede sig, stod gæsternes spillere i kø for at afslutte efter en frisparkskombination men Sead Kolasinac sendte sit hovedstød langt over mål. El Bilal Toure havde bolden i værternes net fem minutter før tid, men hans scoring blev annulleret for offside.
Efter at have mødtes to gange i Gruppe D mødes de to hold for fjerde gang i turneringen næste torsdag, hvor Atalanta vil forsøge at fastholde denne sæsons ubesejrede Europa League-rekord, mens Sporting vil forsøge at vinde for sjette gang over et italiensk hold i, hvad der bliver deres 35. kamp i turneringen.