Σύντομα έγιναν φανερά τα πολλά του χαρίσματα και διακρίθηκε μεταξύ των μοναχών. Επειδή όμως ο Αθανάσιος επιθυμούσε μεγαλύτερη ασκητηκότητα, κατευθύνθηκε προς το Άγιο Όρος, όπου και έμεινε και ίδρυσε το αρχαιότερο μοναστήρι της Χερσονήσου του Άθου, την Μεγίστη Λαύρα. Εκεί, υπέστη και μαρτυρικό θάνατο, καθώς είχε προκύψει ένα πρόβλημα στην σκεπή του Ναού, στην οποία ανεβαίνοντας πάνω στη σκαλωσιά έπεσε και παρέδωσε το πνεύμα του στον Κύριο.