San Anatolio, que era originario de Alejandría, se distinguió por los servicios que prestó a sus conciudadanos cuando dirigía una escuela aristotélica en su ciudad natal. Por entonces estalló una rebelión en Alejandría. Las tropas romanas sitiaron el barrio de Bruchium, en el que vivía el santo y, pronto, el hambre y la enfermedad empezaron a hacer estragos. San Anatolio se puso en comunicación con un diácono amigo suyo, llamado Eusebio, quien se hallaba fuera del barrio sitiado por las tropas romanas, y consiguió que el general romano permitiese la evacuación de los habitantes. Al principio, los jefes de la rebelión se negaron a dejar partir a nadie, pero san Anatolio obtuvo que dejasen salir a todos los civiles. Más tarde, el santo se trasladó a Palestina y llegó a ser ayudante del obispo de Cesarea. A la muerte de Eusebio, que ocupaba el cargo de obispo de Laodicea, en Siria, san Anatolio fue elegido para sucederle. El santo se distinguió como filósofo, físico y matemático. Entre sus escritos se conservan fragmentos de diez tratados de aritmética. El Martirologio Romano afirma que «no sólo los cristianos sino también los filósofos» admiran los escritos del santo.

El historiador de la Iglesia, Eusebio [no es el mismo Eusebio diácono que se menciona en el relato], es nuestra principal fuente; pero también san Jerónimo habla de san Anatolio con gran aprecio. Eusebio cita un pasaje bastante extenso del libro del santo sobre la Pascua. El «Liber Anatoli de ratione paschali», que pasaba por ser una traducción latina es, en realidad, una falsificación, compuesta probablemente en Irlanda en el siglo VI.