1963 – 1965 гг. – актер Куйбышевского драматического театра им.Горького
1965 – 1976 гг. – актер театра национального Академического театра русской драмы им. Леси Украинки (Киев)
1976 – 1981 гг. – актер театра им.В.Ф.Комиссаржевской
1981-1982 гг.– актер Молодежного театра на Фонтанке
С 1982 г. – актер театра им.В.Ф.Комиссаржевской
За годы работы в театре им. В.Ф. Комиссаржевской проявил себя актером широкого амплуа. Особенно ярко его творческая индивидуальность проявилась в острохарактерных ролях. Анатолий Худолеев - из тех актеров, кто слышит и легко настраивается на режиссерский лад. Немногословная, внешне скупая манера артиста всегда преподносит неожиданные повороты и открытия.