Первоначальное образование Яков Гаврилович  получил в Калужском училище и семинарии, а в 1835 г. поступил в Киевскую духовную академию, где чрез четыре года окончил курс первым магистром и тотчас назначен бакалавром академии по греческому языку.

12-го сентября 1840 года Амфитеатров принял монашество, а 18-го сентября рукоположен во иеромонаха, 16-го декабря того же года назначен ректором Киево-Софийских духовных училищ, а в 1841 г., кроме того, инспектором Киевской семинарии.

В 1845 г. Антоний занял место ректора той же семинарии и возведен в сан архимандрита.

С 1848 года он совмещал с ректорством должность настоятеля Киевского Николаевского монастыря.

22-го ноября 1848 г. за свой учебник по догматическому богословию Антоний получил степень доктора богословия.

В 1848–1849 гг. вызывался в С.-Петербург на чреду священнослужения и проповеди и состоял членом С.-Петербургской консистории, комитета для сооружения Воскресенского женского монастыря и командирован Св. Синодом в Петрозаводск с особым поручением к архиепископу Олонецкому.

В январе 1851 г. Антоний назначен ректором Киевской академии и настоятелем Киево-Братского Богоявленского монастыря, 30-го марта 1858 г. хиротонисан во епископа Чигиринского, викария Киевской митрополии, в октябре 1859 г. переведен на Смоленскую кафедру, 9-го ноября 1866 г. назначен епископом Казанским и Свияжским, а 16-го апреля 1867 г. возведен в сан архиепископа.

Антоний был одним из выдающихся русских архипастырей, как по своим личным качествам и административной деятельности, так и по литературным трудам. Как человек, он отличался характером ровным, мягким, приветливым. Как администратор, он обладал способностью быстро ориентироваться в главных нуждах управляемых им епархий.

Так, в Смоленске он тотчас по прибытии обратил особенное внимание на крайне бедственное материальное положение учителей духовно-учебных заведений и изыскал средства к улучшению их содержания, что послужило примером для многих других епархий и за что ему объявлена была Высочайшая благодарность.

В Казани Антоний особенное внимание обратил на миссионерскую деятельность среди тамошних инородцев и раскольников, основав с этою целью в епархии несколько миссионерских мужских и женских монастырей, настаивая всеми зависящими от него мерами на усилении преподавания миссионерских наук в местной академии и семинарии и особенно покровительствуя благосостоянию и развитию Казанской крещенотатарской центральной школы.

Наконец, он старался находить и привлекать в казанский край нужных и способных для этой цели людей. Им же учреждено и братство св. Гурия, имеющее главною своею задачею просвещение инородцев.

Для оживления деятельности духовенства, выяснения задач и целей ее, определения обстоятельств, положения, нужд и потребностей его и, наконец, просто для обмена мыслей, Антоний основал епархиальный орган: «Известия по казанской епархии».

С особенною ревностью и вниманием следил он за образованием в каждом приходе церковно-приходских попечительств, надеясь при помощи их достигнуть развития церковно-приходской жизни и улучшения материального положения духовенства. Кроме того, он был постоянным посетителем и щедрым благотворителем местных богаделен, больниц, тюрем, дешевых столовых и т. п. общественных учреждений.

Из ученых трудов Антония известны:

«Догматическое богословие», выдержавшее много изданий; три тома образцовых проповедей и речей;

«Последние часы жизни митрополита Филарета Киевского».

За свои богословские труды Антоний избран был в разное время почетным членом Киевской и Московской духовных академий и Императорской Академии Наук.