В 1682 году, в только что учреждённую епархию, был назначен архиепископом Афанасий в миру Алексей Артемьевич Любимов, уроженец Тобольска (1641г.)

Это был довольно грамотный и образованный по тем временам человек, знавший 24 языка. Им была собрана большая библиотека на немецком, греческом, латинском и других языках. Это были, в большинстве, рукописные книги по самым различным областям знаний.

Афанасий не только собирал и обменивался книгами, но и сам сочинял их. Он был активным сподвижником Петра I и ярым поборником его реформ.

Афанасий, например, оказал содействие в строительстве Новодвинской крепости, впоследствии преградившая путь захватчикам. Он покровительствовал и оказывал помощь в снабжении матросов и «работных людей» в Холмогорах и в Архангельске лекарственными снадобьями. Афанасий сам занимался приготовлением лекарств, а его книга, написанная по применению лекарственных трав, нашла применение у тех, кто был грамотным и был заинтересован в оказании помощи больным людям.

С прибытием Афанасия в Холмогоры началось возведение храмов на Севере. Он был организатором, а иногда и архитектором, в их возведении. В 1691 году в Холмогорах был построен Спасо-Преображенский собор. По величию и убранству был самым большим и богатым в то время на всём русском Севере.

О том, что архиепископ был одним из образованнейших людей своего времени, говорит и такой факт. С постройки колокольни в 1693 году он проводит наблюдения за небесными светилами с помощью «окозрительных труб», а в доме, где он жил (архиерейский дом) одна из комнат была использована как астрономическая обсерватория.

По его указанию ежедневно делались отметки о погоде в Холмогорах, записывались события, происходящие в природе. Спрос на «вчерашнюю погоду» не уступает потребности в синоптических прогнозах. Интерес к ней проявляют не только историки, литераторы, кинематографисты чтобы точнее воссоздать картину ушедшей эпохи. Сотни различных организаций страны постоянно запрашивают в Архангельском гидрометцентре сведения о погоде прошлых лет. Этот архив содержит более 250 миллионов наблюдений. Сюда стекаются данные со всех метеостанций русского Севера. Они нужны специалистам многих отраслей народного хозяйства.

Результаты многолетних наблюдений ложатся в основу математических расчётов при проектировании мостов, зданий, линии электропередачи, определения потребности в топливе.

Афанасий был свидетелем интересного явления в природе, описанного в Двинской летописи. «1697 год. Декабря в 20 день, в среду, видно было на небе затемнение. В 4 часу ночи небо как бы отворилось и оттого пламень был и искры сыпались. А видно было то знамение на Холмогорах возле Архиерейского дома, над Курцевскими дворами и над девичьем Успенским монастырём».

Архиепископ Афанасий, известный в литературе как архиепископ Холмогорский и Важский, похоронен в Спасо-Преображенском соборе. Там есть могилы и других архиепископов. Портрет Афанасия можно увидеть, посетив музей изобразительных искусств в Архангельске.