Sfântul Anatolie s-a născut într-o familie nobilă alexandrină. Având viață creștină exemplară și, probabil, educat în celebra școală teologică care funcționa în Alexandria, a fost ales de patriarhul alexandrin de atunci, Sfântul Chiril, și hirotonit diacon.
Pentru că Sfântul Chiril Alexandrinul avea încredere în Anatolie, l-a trimis să îl reprezinte la Constantinopol, oferindu-i funcția de apocrisiarh. În această funcție a rămas chiar și după trecerea la domnul a Sfântului Chiril.
După nefericitul Sinod tâlhăresc de la Efes care a avut loc la Efes în anul 449, și după trecerea la cele veșnice a patriarhului Constantinopolului Flavian, pe tronul patriarhal a fost înălțat Anatolie. Sfântul Leon cel Mare, papa Romei a trimis o delegație la Constantinopol care a verificat ortodoxia credinței lui Anatolie. Mai mult, pentru a o confirma, Sfântul Anatolie a convocat un sinod la Constantinopol prin care s-a declarat credința dreaptă susținând fără nici o rezervă tot ce se afirma privitor la învățătura despre persoana Mântuitorului Hristos în celebrul Tomos trimis în Răsărit de Sfântul Leon.
De asemenea, Sinodul care a lămurit controversele hristologice ale vremii, anume cel de-al patrulea Sinod Ecumenic, care a avut loc la Calcedon în anul 451, a fost prezidat de către Sfântul Anatolie împreună cu legații papali. Sinodul a mărturisit faptul că Mântuitorul Hristos este desăvârșit în dumnezeire și desăvârșit în umanitate, Dumnezeu adevărat și om adevărat, cunoscut în două firi fără amestecare, schimbare, neîmpărțit și nedespărțit.
Personalitatea Sfântului Anatolie și trăirea sa duhovnicească transpar și din imnele liturgice compuse de el, pe care Biserica Ortodoxă le folosește în cultul său. Anatolie a compus imne pentru duminici, pentru anumite praznice împărătești precum Nașterea Domnului și Bobotează, și pentru anumiți sfinți martiri precum Sfântul Doctor fără de arginți Pantelimon, Sfântul Gheorghe purtătorul de biruință sau Sfântul Dimitrie izvorâtorul de mir. Imnele sale sunt numite în cărțile de cult simplu – ale lui Anatolie.
Sfântul Anatolie a trecut la Domnul în data de 3 iulie a anului 458 ucis de mâinile urmașilor ereticului patriarh Dioscor al Alexandriei.
