Родился в Палестине, стал монахом на Синайской горе, почему и был назван Синаитом. Затем стал апокрисиарием Александрийского патриарха, а в 559 году, после смерти патриарха Домна III, вступил на патриарший престол Антиохии.
В то время в Византийской империи распространилась ересь монофизитов. Юстиниан I и его преемник Юстин II проводили лояльную религиозную политику и в ряде вопросов покровительствовали монофизитам. Анастасий неоднократно выступал с критикой монофизитского вероучения, рассылал послания по всем церквам и ежедневно разъяснял в своём храме Православное учение о двух естествах Иисуса Христа.
Разгневанный Юстиниан хотел сместить Анастасия с патриаршего престола, но этому помешала его болезнь. Юстин II в 570 году по ложному обвинению в растрате отправил Анастасия в изгнание в Иерусалим, его место занял патриарх Григорий I. Опальному патриарху несколько раз писал папа римский Григорий. Также он просил за Анастасия перед императором Маврикием и смог добиться возвращения его на патриарший престол в 593 году.
Анастасий скончался 21 апреля 599 года.
В изгнании святитель Анастасий написал несколько догматических и нравоучительных сочинений.