С отроческих лет нёс послушание алтарника. В 1945 году после окончания семилетки стал алтарником при Крестовоздвиженской церкви Иркутска.
С 1947 года псаломщик в храмах Иркутской епархии, с 1949 года иподиакон епископа Иркутского Палладия (Шерстенникова).
В 1949 года поступил в Московскую духовную семинарию.
В 1951 году призван в ряды Советской армии. Служил на Тихоокеанском флоте. После окончания службы, в 1954 году вернулся в семинарию.
31 октября 1954 года рукоположён архиепископом Иркутским Палладием в сан диакона (целибат).
В 1956 году по окончании семинарии зачислен на 1-й курс Московской духовной академии.
1 июля 1956 года архиепископом Можайским Макарием (Даевым) в храме Ризоположения в Москве рукоположён во священника.
В 1960 году окончил Московскую духовную академию со степенью кандидата богословия за сочинение «Изображение Богоматери в творчестве великих мастеров эпохи Возрождения: Леонардо да Винчи, Микеланджело и Рафаэля (оценка с точки зрения православно-византийского предания)». Оставлен при академии профессорским стипендиатом.
11 октября 1960 года в Троицком соборе Троице-Сергиевой Лавры пострижен в монашество с именем Анатолий.
В октябре 1963 года возведён в сан игумена.
В феврале 1967 года избран доцентом академии.
В 1968 году возведён в сан архимандрита.
3 сентября 1972 года в Богоявленском соборе в Москве хиротонисан во епископа Виленского и Литовского.
3 сентября 1974 года назначен епископом Звенигородским, представителем Московского Патриархата при Патриархе Антиохийском.
16 ноября 1979 года назначен епископом Уфимским и Стерлитамакским.
21 мая 1980 года награждён орденом святого равноапостольного князя Владимира 2-й степени.
20 июля 1990 года назначен епископом Керченским, викарием Сурожской епархии. На Британские острова прибыл в декабре 1990 года.
25 февраля 1993 года награждён саном архиепископа.
Определением Священного Синода от 26-27 декабря 2001 года архиепископ Керченский Анатолий, викарий Сурожской епархии, согласно его прошению, почислен на покой по состоянию здоровья с благословением продолжить усилия по строительству русского православного храма в Манчестере, Великобритания, и пастырскому окормлению этого прихода.
17 июля 2002 года Священный Синод определил архиепископу Анатолию быть настоятелем ставропигиального прихода в городе Манчестере (Великобритания) и благословил ему продолжить служение в Сурожской епархии в качестве викарного архиерея с титулом «Керченский».