Родился Анатолий Васильевич 25 ноября 1916 года в г. Кирсанове, в крестьянской семье, с раннего возраста начал рисовать. Революция дала мальчику возможность учиться, и он поступает в кирсановское реальное училище, при котором был создан художественный кружок. Уездный комитет партии обратил внимание на способного юношу и направил его учиться в Саратовское художественное училище. Там у него зародилась дерзкая мысль — получить наряду с художественным и техническое образование. И Анатолий Васильевич поступает в Саратовский индустриальный техникум, а затем на вечернее отделение Московского энергетического института. С 1928 года до начала Великой Отечественной войны Петров работал инженером в «Электрострое» и «Теплоэлектропроекте», проектируя электрические станции. Но своим любимым делом — живописью — не прекращал заниматься. В 1928 году Анатолий Васильевич принимал участие в выставке молодых художников, на которую представил семь своих работ. В 1931 году он участвует в другой выставке, но уже в Москве. Его картины привлекают внимание специалистов, и Петрова принимают в члены Московского отделения ассоциации художников революции. Одновременно с участием в выставке Петров участвовал в международном конкурсе по проектированию электрической подстанции города Риги в 1931 году и стал его победителем. В годы Великой Отечественной войны Анатолий Васильевич воевал на Калининском и Прибалтийском фронтах, но даже в самом пекле войны не забывал о своем втором призвании. После окончания войны, вернувшись из рядов Советской Армии, Петров целиком посвятил себя искусству. Занимаясь живописью, работал в книжном издательстве «Машгаз», а с 1951 года активно сотрудничал в журнале «Техника молодежи» и впоследствии в журналах «Юный техник» и «Наука и жизнь». Диапазон тематики художника очень широк. В своих многочисленных красочных композициях Анатолии Васильевич увлекательно и доходчиво показывает тайны микромира, мир атомов и молекул, и процессы, происходящие в космосе. Живописные работы Анатолия Васильевича, рассказывающие о технике и живой природе, часто экспонировались на художественных выставках. Портреты художников П. С. Уткина, Н. А. Шипеловского, хирурга А. Н. Болховитинова, картины «Волга ночью», «После дождя», «Форт после бомбежки«, «Озеро Сенеж весной», «Шторм, купаться нельзя», «Перед заходом солнца», «Мосток в тени» и другие привлекают внимание зрителей достоверностью изображения. Анатолий Васильевич представляет редкий случай, когда человек с высшим техническим образованием, инженер по профессии, стал членом двух творческих союзов. Он член Московского отделения Союза художников и член Союза журналистов СССР. Петров ведет и большую общественную работу. Он организовал на общественных началах в своем родном городе Кирсанове художественный отдел музея. По его просьбе более 70 живописцев и скульпторов подарили музею свыше трехсот работ. Семь картин подарил кирсановцам и инициатор организации художественного отдела музея А. В. Петров. Среди них — «Кирсанов, Набережная», «Река Ворона близ Чутановки», «Река Пурсовка» и другие.