Fatti: A. Il 16 ottobre 1990 il Municipio di Sementina ha rilasciato alla B._SA una licenza edilizia per la costruzione di quattro case unifamiliari a gradoni sul fondo part. yyy, di cui era allora proprietaria. La licenza edilizia è stata rinnovata più volte negli anni successivi. Il 5 febbraio 1996, la B._SA ha presentato una nuova domanda di rinnovo della licenza edilizia, alla quale si è opposto il Dipartimento del territorio del Cantone Ticino, essendo il fondo interessato dal progetto di nuova trasversale ferroviaria alpina (tratta Gnosca-Sementina). Dando seguito all'opposizione dell'autorità cantonale, con decisione del 4 aprile 1996, il Municipio di Sementina ha decretato la sospensione della domanda per due anni, secondo l'art. 65 della legge cantonale di applicazione della LPT, del 23 maggio 1990 (LALPT). B. Con scritto dell'8 luglio 1998, l'arch. A._, nuovo proprietario della particella dopo il fallimento della B._SA, trascorso il periodo biennale di sospensione, ha chiesto il rilascio della licenza edilizia. Con decisione dell'11 agosto 1998, l'Ufficio federale dei trasporti (UFT) lo ha negato in applicazione dell'art. 18a della legge federale sulle ferrovie (Lferr; RS 742.101), nel tenore in vigore dal 1° gennaio 1985 al 31 dicembre 1999 (cfr. RU 1984 1429). L'UFT ha rilevato che la prevista edificazione era in contrasto con il progetto AlpTransit, essendo il fondo situato nella zona del portale sud della galleria Gnosca-Sementina. La decisione non è stata impugnata. C. In seguito, il proprietario ha sollecitato a più riprese una decisione definitiva in merito alla sua particella e sono pure state avviate trattative volte alla sua vendita, rimaste però infruttuose. L'11 luglio 2008, l'UFT ha comunicato che la tratta interessata non verrà realizzata prima degli anni 2030-2040 e che per la Confederazione non esistono ostacoli progettuali alla prospettata edificazione. D. L'11 agosto 2008, l'arch. A._, in relazione alle restrizioni della sua proprietà, ha notificato ad AlpTransit San Gottardo SA e all'UFT delle pretese di indennizzo per complessivi fr. 1'131'325.--. Questa notifica è stata trasmessa il 16 settembre 2008 dall'UFT alla Commissione federale di stima del 13° Circondario (CFS) per competenza. All'udienza di conciliazione del 7 novembre 2008 dinanzi alla CFS, l'UFT ne ha contestato la ricevibilità, sollevando inoltre l'eccezione di prescrizione delle pretese. Con l'accordo delle parti, è stato stabilito che la CFS si sarebbe inizialmente pronunciata sulle questioni della ricevibilità e della tempestività della notifica. E. Con decisione del 25 novembre 2008, la CFS ha accertato che la notifica di pretese presentata dal proprietario era proponibile e tempestiva, rinviando a un ulteriore giudizio la determinazione dell'eventuale indennità dovuta al richiedente. F. Contro la decisione della CFS, l'UFT ha adito il Tribunale amministrativo federale (TAF), che con sentenza del 21 aprile 2011 ha dichiarato irricevibile il gravame. Ha ritenuto che all'UFT difettava la legittimazione a ricorrere, essendo un organo della Confederazione privo di personalità giuridica propria e non essendo previsto un diritto di ricorso specifico giusta l'art. 48 cpv. 2 PA (RS 172.021). G. L'UFT impugna questa sentenza con ricorso in materia di diritto pubblico al Tribunale federale, chiedendo di annullarla e di rinviare la causa al TAF perché entri nel merito del gravame. Il ricorrente fa valere la violazione del diritto federale, in particolare dell'art. 48 PA. H. Il TAF e la CFS si riconfermano nelle loro decisioni, mentre l'arch. A._ chiede di respingere il gravame nella misura della sua ricevibilità. È stato invitato ad esprimersi sul ricorso anche il Dipartimento federale dell'ambiente, dei trasporti, dell'energia e delle comunicazioni (DATEC), che non ha tuttavia presentato osservazioni. Il ricorrente ha comunicato il 7 luglio 2011 di rinunciare ad esprimersi ulteriormente e di confermare il contenuto del suo ricorso. 