За труды по созданию Казанского собора А.Н. Воронихин был награждён орденами св. Владимира четвёртой степени (1810 г.), св. Анны второй степени (1811 г.) и пожизненной пенсией. В 1808–1810 гг. А.Н. Воронихин принял участие в конкурсе на сооружение Исаакиевского собора (четыре проекта с вариантами масштабного однокупольного храма в стиле Казанского собора); в 1813 г. – в конкурсе на проект храма Христа Спасителя, для которого создал семь вариантов. В этих проектах разрабатывались два основных типа здания: круглое в плане, с высоким куполом, перекрывающим всё пространство храма, колонными портиками с четырёх сторон; крестообразное в плане, вписанное в круг или квадрат, со скруглёнными углами, своеобразно трактованным пятиглавием (боковые купола в виде ротонд или шатровых колоколен с главками). Проекты А.Н. Воронихина не были приняты, но повлияли на многие церковные постройки выдающихся архитекторов (в том числе на проекты храма Христа Спасителя архитектора Александра Лаврентьевича Витберга, Исаакиевского собора архитектора Огюста Рикара де Монферрана, храма Христа Спасителя архитектора Константина Андреевича Тона). Среди других работ А.Н. Воронихина – проекты пьедестала для памятника императору Петру I перед Михайловским замком (1790 гг.), усадебный ансамбль в имении князей Голицыных Городня близ Калуги (до 1808 г.), здание Горного института в Санкт-Петербурге (1806–1811 гг.); руководство строительными работами в Павловском дворце после пожара (1803 г.); отделка церкви Троицы Живоначальной в доме Министерства императорского двора (Голицынском) на Фонтанке (1812 г.) с использованием масонской символики; участие в перестройке и оформлении Зимнего, Мраморного, Стрельнинского дворцов, дома графов Шереметевых на Фонтанке и многие другие. Среди графического наследия А.Н. Воронихина сохранились проекты монумента из пушек, отбитых у французов в период войны 1812–1814 гг., триумфальных ворот, городских и усадебных домов, интерьеров, парковых построек, рисунки мебели и предметов прикладного искусства. Похоронен на Лазаревском кладбище Александро-Невской лавры, надгробие украшает барельеф с изображением Казанского собора.