Анатолий Правдолюбов — сын священника из села Давыдово Касимовского уезда Рязанской губернии. Мать его скоро умерла, и воспитание детей легло на отца Авдея. Когда все дети были устроены в жизни, и младшая дочь вышла замуж, отец Авдей принял монашеский постриг с именем Антоний в рязанском Троицком монастыре.
15 июня 1882 года 20-летний Анатолий Правдолюбов окончил полный курс Рязанской духовной семинарии с аттестатом I разряда. С 1 сентября 1882 года по 16 января 1886 года состоял учителем Давыдовского земского училища Касимовского уезда. В 1886 году переехал в Касимов, где женился на дочери настоятеля Покровской церкви с. Маккавеево протоиерея А. Ф. Дмитриева Клавдии Андреевне. Впоследствии в этом счастливом браке родилось восемь сыновей (среди них: мч. Владимир Правдолюбов (+ 1937), сщмч. Николай Правдолюбов (+ 1941), сщисп. Сергий Правдолюбов (+ 1950)) и четыре дочери.
С 16 января 1886 года по апрель 1894 года был учителем приготовительного класса Касимовского духовного училища. 20 февраля 1892 года архиепископом Рязанским и Зарайским Феоктистом (Поповым) был рукоположен во священника к церкви села Змиевка Данковского уезда Рязанской губернии. 25 февраля 1892 года отчислен, согласно прошению, от церкви села Змиевки из-за преподавания в Касимовском духовном училище. С 16 января 1894 года определен на священническое место к Успенской церкви города Касимова, где проявил себя не только как благоговейный служитель алтаря Господня, но и как замечательный проповедник.
С 10 сентября 1894 года состоял членом правления Касимовского духовного училища. С 1 сентября 1896 года по 15 августа 1909 года состоял законоучителем в Касимовском двухклассном женском училище. 9 сентября 1896 года принимал участие в обретении и прославлении святых мощей святителя Феодосия Черниговского. С 22 января 1909 года состоял в должности Касимовского уездного наблюдателя церковных школ.
27 мая 1915 года был уволен по прошению с должности настоятеля Успенской церкви за поступлением на должность уездного наблюдателя церковно-приходских школ Касимовского уезда, согласно новому положению о уездных наблюдателях. С 18 ноября 1918 года после закрытия всех духовных школ служил настоятелем в Иоанно-Предтеченской церкви села Данево Касимовского уезда. С декабря 1921 года служил настоятелем Успенской церкви города Касимова до ее закрытия в 1933 году.
В 1924 году вместе с сыном священником Сергеем ездил в Москву к святителю Тихону, патриарху московскому и всея Руси, за благословением и подтверждением канонического общения с ним и получил от святителя памятную фотографию с дарственной надписью.
С 1933 года по ноябрь 1937 года служил настоятелем Благовещенской церкви города Касимова. Также в последние годы жизни был благочинным I Касимовского округа.
Был арестован утром 6 ноября 1937 года по обвинению по обвинению в участии в повстанческо-террористической организации и контрреволюционной деятельности. Когда о. Анатолия арестовывали, он просил разрешения взять с собой глазные капли: глаза сильно болели и почти уже не видели. Ему сказали: «Тебе не понадобятся, старик!» Был заключен в тюрьму города Касимова. Проходил по групповому делу «дело к/р повстанческой организации церковников. Рязанская о., Бельковский (Касимовский) р., 1937 г.».
Весь допрос протоиерея Анатолия от 11 ноября 1937 года состоял из четырех вопросов и такого же количества ответов. Проводивший допрос начальник Бельковского РО УНКВД по Рязанской области настаивал, чтобы о. Анатолий дал утвердительный ответ на его заведомо вымышленные обвинения об участии революционной организации, на что престарелый протоиерей, не желая быть соучастником лжесвидетельства твердо отвечал: «Повторяю, что ни в какой контрреволюционной организации я не состоял и виновным себя не признаю».
Несмотря на давление следствия, о. Анатолий никого не оговорил и не подписал документов, компрометировавших невинных людей.
Примерно через месяц всех обвиняемых по делу (27 человек) отвезли в Рязань для вынесения приговора.
6 декабря 1937 года был приговорен к расстрелу.
23 декабря 1937 года был расстрелян в Рязани. Место захоронения неизвестно.
