Antonsen var rektor ved Tromsø musikkskole (1975–1977), og senere, Buskerud Musikkonservatorium (1981–1985). Deretter arbeidet han i San Diego i USA (1985) hvor han var musikklærer og senere professor i musikk ved California State University (1995–2004). Siden 2004 har han vært førsteamanuensis ved Norges musikkhøgskole.