К старцу Амвросию, став скитоначальником, о. Анатолий продолжал относиться с тем же почтением, как и прочие; когда бывал у Старца, становился перед ним на колени. Однажды о. Амвросий, указывая на коленопреклоненного о. Анатолия, сказал присутствующим: «Рекомендую: вот мой начальник!» Келлия о. Амвросия находилась по правую сторону святых врат Скита, а келлия о. Анатолия — по левую. К той и другой были пристроены снаружи хибарки для приема посторонних посетителей, в особенности женского пола. Все посещавшие о. Амвросия считали долгом посетить и о. Анатолия — иных сам о. Амвросий передавал для духовного руководства о. Анатолию, иные через о. Анатолия обращались к о. Амвросию. К о. Анатолию, еще при жизни о. Амвросия, обращались столь многие, что иногда ему приходилось сразу отвечать на полтораста и более писем, не говоря уже о том, что в хибарке у него постоянно толпились духовные дети, жаждавшие личной беседы.
Но вот наступило время основания Шамординской обители. Отец Амвросий, прикованный болезненным состоянием к одру и к своей келлии, особенно стал нуждаться в своем помощнике и правой руке о. Анатолии, который и стал ему самым верным и преданным сотрудником. Его труды охватывали все стороны жизни обители и ее насельниц... Отец Амвросий не раз говаривал шамординским сестрам: «Я редко вас беру к себе (на беседу) потому, что я за вас спокоен: вы с о. Анатолием».
Двадцать один год служил Старец своим чадам — насельницам юной обители, и неудивительно, что все привыкли к нему. Слова и утешения имели такую силу, что многие сестры остались в монастыре и не покинули его только благодаря силе старческого влияния.
Сам пламенный молитвенник — делатель молитвы Иисусовой — о. Анатолий всегда внушал сестрам непрестанно творить эту молитву и при этом напоминал им о необходимости соблюдать чистоту сердца. Отец Амвросий называл о. Анатолия великим старцем и делателем молитвы Иисусовой: «Ему такая дана молитва и благодать, — говорил он, — какая единому от тысячи дается», т. е. умносердечная молитва. Отец Анатолий на склоне дней своих имел те же дары духовного совета, прозрения в тайники души человеческой и знания будущего, чем были так богаты его наставники — великие старцы Макарий и Амвросий. Он предузнавал о смерти близких его духовных детей, их болезнях и невзгодах и осторожно предупреждал тех, к кому приближалось испытание. Воспоминания его духовных детей полны описанием подобных событий. Одной инокине и одному иноку еще задолго он предуказал ожидавшие их настоятельства, а одной девушке приоткрыл скорую кончину; монахине — болезни ног. Предупреждая о готовящихся испытаниях, он внушал своим чадам принимать таковые с покорностью воле Божией.
Когда же скончался старец Амвросий, о. Анатолий тяжело почувствовал свое духовное сиротство и сам стал быстро приближаться к закату своей жизни. К скорби о разлуке с о. Амвросием прибавилась еще другая скорбь: ему епархиальный епископ, не расположенный к о. Амвросию и ко всему его делу, запретил въезд в Шамордино.
Этот нравственный удар оставил на нем тяжелый след. Здоровье его окончательно пошатнулось. В 1892 г. он ездил в Петербург и Кронштадт повидаться с о. Иоанном, с которым они оба чувствовали взаимное уважение друг к другу. Они сослужили вместе 10 октября в день памяти о. Амвросия. Столичные врачи нашли у о. Анатолия слабость сердца и отек легких. В следующем году болезнь эта стала принимать еще более тяжелую форму. 15 октября 1893 г. о. Анатолий тайно принял схиму, о чем знал только его духовник о. Геронтий и самые близкие. Через три с половиной месяца после этого, 25 января 1894 г., старец о. Анатолий преставился и был погребен недалеко от могил своих великих наставников.
Смерть любимого Старца вызвала в его преданном ученике, будущем великом старце Варсонофии, нижеследующие бесхитростные стихи, как бы запечатлевшие надгробный плач погребающей своего старца осиротевшей братии:
