Anatolios ble så valgt som den nye patriarken. Han begynte ivrig å gjenopprette klarhet innen ortodoksien. På et kirkemøte allerede i 450 fordømte han kjetteriet hos Eutyches og Dioskoros. Pave Leo I nektet først å godta en biskop som var blitt utnevnt av en kjetter, men etter at Anatolios hadde demonstrert sin rette tro ble han akseptert.