У Плутарха есть такое произведение "Сравнительные жизнеописания", там он не сомневается в реальности полумифического Ликурга(основателя спартанской государственности, о его реальности не могут договориться современные специалисты по античности), более того, Плутарх не сомневается в реальности совершенно мифических Геракла и Тезея, даже Прокруста, не смотря на некоторые оговорки. А временно́е расстояние между ними точно такое же, как у нас с нашими былинными богатырями, или ближе, у нас с Иваном IV.
Совершенно аналогичная история с нашими былинами и их героями. Вы можете только верить, что они существовали в реальности или наоборот.
Мощи Ильи Муромца страдают анахронизмом с былинами. Добрыни и Поповичи упоминаются в летописях, но в разное время и в разных локациях.
Прямых доказательств существования единых личностей нет. Но все с чего-то начинается, кто-то чего-то сделал, а кто-то чего-то красиво описал.
С Ильей Муромцем история более известная. На покое он ушел в монастырь и закончил жизнь благодатным старцем. Его мощи покоятся в Киево-Печерской обители. Добрыня Никитич, точнее его прототип, был служивым человеком при дворе князя Владимира. Добрыня погиб в битве с монголо-татарами. По преданиям его похоронили в районе Рязани. И через время могильное захоронение было разграблено. Долгое время жители тех районов хранили как реликвию его пояс кольчугу и шлем. Так же по преданию, где-то в реках Рязани его мать схоронила его меч. Мечта кладоискателей. Алеша Попович был молод и красив и славился не столько силой, сколько своими похождениями любовными. Погиб он в битве на реке Калке с монголо-татарами.
На сколько я знаю, тогда фамилий не было. И здесь немного другая логика имен богатырей.
Илья Муромец имеет, например, своего прообраза. Реальный человек, который жил в ХІІ веке, был невероятным силачом и жил он в городе Муроме. Прозвище этот человек имел «Чобиток».
Алеша Попович, согласно былинам был из Ростова. Он сын Попа, поэтому Попович. Алеша был бесстрашным воином, победившим Тугарина Змея (татарский хан).
Добрыня Никитич и вовсе был родственником самого князя Киевского, жил он в одно время с Ильей Муромцем и был родом из Рязани.
Богатыри Руси, на мой взгляд и мое понимание былин, являются вымышленными персонажами. По былинам они воевали и защищали Русь, про чье-то начало не встречал упоминаний. Они служили народу, защищали его, им доверяли самые ответственные дела, их боялись все враги. Вот что я могу сказать о данных богатырях, прочитав в детстве несколько былин и просмотрев несколько современных мультиков. В мультфильмах богатырям задание давал лично князь, другого начальства не было.
Совершенно реальные люди. Илья, Алёша, Добрыня - все они имеют настоящие живые личности (зафиксированные в истоках былин). Но... В поздних былинах, разумеется, являются уже собирательными образами, где к реальной личности приплюсовываются народные чаяния.
Есть и книги о них (причём не сказки, а именно научные исторические исследования), есть и мощи св. Илии Муромского, по которым совершенно чётко считываются ранения, описанные в былинах, и т.д.
И всё же... В былине Илья, Алёша, Добрыня - собирательный образ. В реальной истории втроём они не встречались. Но народное творчество решило, что надо им быть вместе, и так мы это помним, особенно благодаря картине "Три богатыря".