Ο Αγιος Αθανάσιος γεννήθηκε περί το 1580. Καταγόταν από την Αξό Μυλοποτάμου και ήταν υιός του Γεωργίου Πατελάρου γνωστού νοταρίου της εποχής, στο Ρέθυμνο. Η οικογένεια του κατείχε υψηλή κοινωνική θέση και αυτό τον βοήθησε στις σπουδές του. Την εγκύκλιο μόρφωσή του έλαβε στο Ρέθυμνο και στη συνέχεια σπούδασε στην Σχολή του Σιναϊτικού Μετοχίου της Αγ. Αικατερίνης του Χάνδακα. Εκεί Εκάρη Μοναχός με το όνομα Ανανίας και χειροτονείται διάκονος. Σπούδασε Αρχαία Ελληνική Φιλολογία, Φιλοσοφία και Θεολογία.

Εγκαταλείπει την Κρήτη και μεταβαίνει στο Άγιον Όρος, όπου εγκαταβιώνει αρχικά στην Ιερά Μονή Εσφιγμένου. Από εκεί επισκέπτεται για προσκύνημα τους Αγίους τόπους και το όρος Σινά και επιστρέφει στο Άγιον Όρος. Την ίδια περίοδο χειροτονείται Πρεσβύτερος με το όνομα Αθανάσιος όπου έμεινε και γνωστός στην ιστορία της Εκκλησίας.

Η φήμη του εξαπλώνεται και ο Οικουμενικός Πατριάρχης Κύριλλος Λούκαρης, μαθαίνοντας για τον ένθεο ζήλο του τον καλεί στο Πατρι­αρχείο και του αναθέτει τα καθήκοντα του προσωπικού του γραμματέα και συμβούλου.

Το 1630 εξελέγη Μητροπολίτης Θεσσαλονίκης και τέσσερα χρόνια αργότερα το 1634, εκλέγεται Οικουμενικός Πατριάρχης, ως Αθανάσιος ο Γ. Θα παραμείνει όμως στον θρόνο μόνο για σαράντα μέρες όπου αναγκάζεται να παραιτηθεί, λόγω των δυσμενών συνθηκών που επικρατούσαν στο Πατριαρχείο την εποχή εκείνη.

Το 1639 ο πατριάρχης Παρθένιος Α' παραχώρησε στον Αθανάσιο για 2η φορά την Μητρόπολη Θεσσαλονίκης και την Ι. Μ. Βλατάδων, αλλά το 1643 ο Αθανάσιος ευρισκόμενος στη Μολδαβία, κέρδισε την συμπαράσταση του ηγεμόνος Βαλείου και με τη βοήθειά του αναρριχήθηκε πάλι εις τον Πατριαρχικό Θρόνο (1652).

Την ίδια ημέρα της εκθρονίσεως εκήρυξε με βάση το χωρίο «Σύ εί Πέτρος καί έπί ταύτη τή Πέτρα οικοδομήσω μου τήν Εκκλησίαν» και αντέκρουσε με ιδιαίτερη οξύτητα το παπικό πρωτείο. Τα ισχυρά επιχειρήματα του ανάγκασαν τον λατινόφρονα Αθανάσιο τον Κύπριο να συντάξει ειδική πραγματεία με τίτλο, «Αντιπατελλάριον», το οποίο κυκλοφόρησε το 1655. Μετά τη νέα του αυτή παραίτηση αποσύρεται στο Άγιο Όρος, όπου ανακαινίζει το καθολικό του Αγίου Ανδρέα στην Ιερά Μονή Ξύστρου στις Καρυές. Το 1653 μεταβαίνει στη Μόσχα όπου τον υποδέχονται με μεγάλες τιμές ο Τσάρος Αλέξιος Μιχαήλοβιτς και ο Πατριάρχης Νίκωνας. Ένα χρόνο αργότερα φεύγει από την Μόσχα και καταφεύγει στην Ουκρανία στη Μονή Μεταμορφώσεως της Πόλης Λούμπνην της περιοχής Poltana. Εκεί εξασθενημένος από τον βαρύ χειμώνα κοιμήθηκε οσιακά την 5η Απριλίου του 1654.

Ο Μητροπολίτης Γάζης Παΐσιος σε επίσκεψή του σε αυτήν την Μονή, 8 χρόνια αργότερα, είπε στους μοναχούς ότι τον επισκέφθηκε στον ύπνο του ο Άγιος, και ζήτησε να ανοιχθεί ο τάφος του. Οι Μοναχοί άνοιξαν τον τάφο και βρήκαν το σκήνωμα του Αγίου άφθαρτο και ευωδιάζον. Έτσι δόθηκε άδεια την ίδια χρονιά το 1662 από τον Μητροπολίτη Κιέβου να τοποθετηθεί επίσημα το σκήνωμα στο Καθολικό της Μονής για προσκύνημα και ορίστηκε ως ημέρα μνήμης του η 2α Μαΐου, ημέρα μνήμης της ανακομιδής των Λειψάνων του Ομώνυμου του, του Μεγάλου Αθανασίου Πατριάρχου Αλεξανδρείας.

Εξαιτίας ποικίλων περιπετειών της Μονής το Σκήνωμα γνώρισε διάφορες μετακινήσεις, και ιδιαίτερα κατά τη διάρκεια του κομμουνιστι­κού καθεστώτος. Μόλις το 1930 αποδόθηκε στην Εκκλησία, κατόπιν ενερ­γειών του Μητροπολίτου Χαρκόβου και Μπογοδούχωφ κ.κ. Νικοδήμου.

Σήμερα το Σκήνωμα φυλάσσεται Άφθαρτο στο καθεδρικό ναό Χαρκόβου της Ουκρανίας και αποτελεί πηγή αγιάσματος και ιαμάτων προς του Ορθόδοξους Χριστιανούς της Ουκρανίας και της Ρωσίας αλλά και όλων των Ορθοδόξων.

Στις 21 Αυγούστου του 1993 τμήμα του Ιερού λειψάνου του μετακομίστηκε στη γενέτειρά του. Από τότε, κατά την ημέρα αυτήν, καθιερώθηκε η εορτή της μετακομιδής των λειψάνων του στην Αξό Μυλοποτάμου.

Την 21ην Αυγούστου 2008 ημέρα μνήμη του Αγίου τελέστηκαν τα Εγκαίνεια του επ' ονόματι του, νεόδμητου ναού στη γενέτειρά του, Αξό Μυλοποτάμου. Τα Εγκαίνια ετέλεσε ο Μακαριώτατος Πάπας και Πατριά­ρχης Αλεξανδρείας και Πάσης Αφρικής κ.κ. Θεόδωρος.

Τιμάται στις 21 Αυγούστου.