Di origine romana, il padre fu un certo Massimo. Fu consacrato il 27 novemre 399. Ricordato come il papa che decretò il dovere di diaconi e sacerdoti di ascoltare, rimanendo in piedi, la lettura del vangelo durante la messa.
Ad Anastasio fu ricondotta la costruzione della basilica " Crescenziana" (nda: odierna San Sisto vecchio).
Anastasio è conosciuto specialmente per la controversia origenista e per la severità dimostrata verso Rufino. Nel 399 gli amici di s. Gerolamo si adoperarono per ottenere da lui una formale condanna dell'origenismo. Sollecitato anche da lettere e da ambasciatori di Teofilo, vescovo di Alessandria, per la partecipazione dell'Occidente a questa lotta, condannò le «proposizioni blasfematorie presentategli». Rufino, profondamente irritato da questa campagna, gli fece presentare una sua Apologia, «per cancellare ogni traccia di sospetto e per rimettere al papa la dichiarazione di fede». Questa Apologia non produsse, però, su Anastasio alcun effetto ed egli evitò di dirimere la questione delle vere intenzioni di Rufino come traduttore del Periarchon. Sull'origenismo scrisse parecchie lettere, di cui una indirizzata a Venerio di Milano.

Fu in ottimi rapporti con s. Paolino, poi vescovo di Nola, anzi si credette obbligato a riparare i dispiaceri recatigli dal suo predecessore. Dopo avere, infatti, scritto ai vescovi della Campania, facendo loro i suoi elogi, lo invitò direttamente a Roma per prender parte alla festa anniversaria della sua consacrazione, festa cui i papi solevano invitare solamente i vescovi. L'eccezione costituiva per Paolino un favore specialissimo e anche una riparazione. Quantunque egli non potesse in questa occasione andarvi, il papa accettò la sua lettera di scusa .
Ma oltre alle eresie si stava avvicinando anche la minaccia da parte dei "barbari".

Nel novembre del 401, Alarico re dei goti riuscì ad invadere un pezzo della penisola sino a Piacenza, minacciando contemporaneamente Milano, residenza dell'imperatore romano d'occidente Onorio.
Anastasio non riuscì a vedere gli ulteriori sviluppi di questa occupazione, morì il 19 dicembre del 401 e fu sepolto "ad Ursum pileatum", sopra le catacombe di San Ponziano.
Il suo nome figurò nel martirologio per molto tempo e la leggenda vuole che sia stato santificato perchè fosse scampato " incolume" al successivo scempio da parte delle orde barbariche.
Nel Calendario Universale vengono ricordati altri Santi di nome Anastasio che non "cadono" il 19 di dicembre ma per esempio il 27 o 21 aprile.