Однако если состав профессоров ЧК установила, то имён обучающихся узнать не удалось. После обысков ЧК не нашла списков студентов, а на допросах ректор и профессора заявили, что таких списков не велось, что невозможно точно указать число учащихся, которых было не менее 15 и не более 30. На вопрос следователя, принимались ли меры к легализации академии, Анатолий ответил, что не находил нужным что-либо делать, т.к. считал существование академии легальным и дозволенным. Анатолий был приговорён к году принудительных работ и освобождён через девять месяцев, т.к. ему зачли срок предварительного заключения. 28 февраля 1922 г. Анатолий был назначен на кафедру в Самару, 24 февраля 1923 г. Самарское ГПУ арестовало епископа. Поводом для ареста послужило найденное при обыске в его квартире антисоветское воззвание, написанное от его имени. Владыка сумел доказать, что это фальшивка, 4 августа он был освобождён и вскоре возведён патриархом Тихоном в сан архиепископа. 18 сентября Самарское ГПУ вновь арестовало Анатолия, теперь он был обвинён в распространении антисоветских слухов и выслан в город Красноводск (Туркмения) на три года. В 1927 г. после окончания срока ссылки Анатолий вернулся в Самару и стал постоянным членом Священного Синода при Заместителе Патриаршего Местоблюстителя митрополите Сергии (Страгородском). В 1928 г. Анатолий был назначен на Одесскую кафедру. 21 октября 1932 г. ввиду пятилетия деятельности Священного Синода все его члены, имевшие на тот момент сан архиепископа, в том числе Анатолий, были возведены в сан митрополита с предоставлением права ношения белого клобука и креста на митре. Время служения Анатолия в Одессе совпало с одним из тяжелейших периодов гонений на Русскую церковь. В некоторых областях, особенно в Молдавской АССР, входившей тогда в состав Одесской епархии, были закрыты почти все храмы; в Одессе были взорваны Преображенский кафедральный собор, здание военного Свято-Сергиевского собора, храм святителя Николая в порту и др. В 1931 г. в Одессе были арестованы и приговорены к заключению более 20 священнослужителей – лучших проповедников в городе. Митрополита беспрестанно вызывали на допрос в НКВД, иногда поднимая с постели глубокой ночью. Представители властей врывались в храм во время праздничного богослужения с требованием, чтобы Анатолий немедленно прибыл в НКВД. Кроткий и смиренный, Анатолий в этих случаях твёрдо отвечал, что не прервёт богослужение и явится туда только после его окончания. После богослужения Анатолий ехал в НКВД, где его заставляли ждать в коридоре, следователь издевался над ним, кричал и топал ногами, после чего отпускал домой.