Священномученик Анатолий родился 6 апреля 1862 года в селе Давыдово Касимовского уезда Рязанской губернии в многодетной семье священника Авдия Семеновича Правдолюбова и супруги его Екатерины Ивановны (урожд. Пальмовой). Вскоре после рождения седьмого ребенка Екатерина Ивановна умерла, и воспитание детей легло на плечи отца. Когда все дети были устроены в жизни, и младшая дочь вышла замуж, отец Авдий принял монашеский постриг с именем Антоний в рязанском Троицком монастыре.
15 июня 1882 года Анатолий Авдеевич 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 он переехал в Касимов, где женился на дочери настоятеля Покровской церкви села Маккавеево протоиерея А. Ф. Дмитриева Клавдии Андреевне. Впоследствии в этом счастливом браке родилось восемь сыновей и четыре дочери. Трое сыновей протоиерея Анатолия и матушки Клавдии так же, как и их отец, впоследствии приняли мученические венцы и прославлены в лике новомучеников и исповедников Российских - это священномученики Сергий и Николай и мученик Владимир Правдолюбовы. С 16 января 1886 года по апрель 1894 года Анатолий Авдеевич был учителем приготовительного класса Касимовского духовного училища.
20 февраля 1892 года архиепископом Рязанским и Зарайским Феоктистом (Поповым) он был рукоположен во священника к церкви села Змиевка Данковского уезда Рязанской губернии, но на данном приходе не служил из-за преподавания в Касимовском духовном училище, женской гимназии и земской школе. С 16 января 1894 года отец Анатолий определен на священническое место к Успенской Церкви города Касимова, где проявил себя не только как благоговейный служитель алтаря Господня, но и как замечательный проповедник. В 1896 году он принимал участие в обретении и прославлении святых мощей святителя Феодосия Черниговского.
С 22 января 1909 года отец Анатолий состоит в должности Касимовского Уездного наблюдателя церковных школ. После издания нового положения о наблюдателях церковных школ он увольняется от должности священника Успенской церкви с 27 мая 1915 года.
С 18 ноября 1918 года после закрытия всех духовных школ отец Анатолий служил в Иоанно-Предтеченской церкви с. Данево Касимовского уезда. С декабря 1921 года он был настоятелем Успенской церкви города Касимова до закрытия ее в 1933 году. С 1933 года по ноябрь 1937 года служил настоятелем Благовещенской церкви города Касимова. Также в последние годы жизни отец Анатолий был благочинным I Касимовского округа. За время своего служения в Церкви он за проявленное усердие был награжден всеми церковными наградами, включая митру.
В 1924 году вместе с сыном священником Сергием протоиерей Анатолий 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.
Протоиерей Анатолий Правдолюбов был арестован 6 ноября 1937 года по обвинению в участии в повстанческо-террористической организации и контрреволюционной деятельности. На момент ареста старцу-протоиерею было 75 лет. Трое его сыновей, будущих новомучеников, в это время, также за якобы контрреволюционную деятельность, отбывали ссылку в лагерях. 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 отец 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, отец Анатолий никого не оговорил.
Постановлением «тройки» при УНКВД СССР по Рязанской области от 6 декабря 1937 года, будучи обвиненным по ст. 58 п. 10 – 11 за «к-р. деятельность и участие в повстанческо-террористической организации», протоиерей Анатолий Правдолюбов был приговорен к расстрелу.
Причислен к лику святых новомучеников и исповедников Российских на Архиерейском Соборе Русской Православной Церкви в августе 2000 года для общецерковного почитания.
