Время канонизации святого неизвестно. А. М. упоминается в Погодинском списке «Описания о российских святых» (РНБ), в XVIII в. уже существовали тропарь и кондак А. М., о чем сообщает «Описание». Канонизация святого подтверждена включением его имени в Соборы Карельских и Новгородских святых, установленные соответственно в 1974 и 1981 гг., служба Собору Новгородских святых составлена ок. 1831 г.
Образ А. М. представлен преимущественно на многофигурных иконах олонецких святых, но встречаются и единоличные изображения. В Описи собрания Олонецкого епархиального древлехранилища в Петрозаводске 1918 г. упомянута икона «Прп. Афанасий Муромский», XIX в.: «Изображение на холсте [паволоке] преподобного в рост. В левой руке - четки, в правой свернутый свиток - символ учительства» (НАРК. Ф. 1046. Оп. 1. Ед. 1/2. Л. 29а. № 170). Сохранились 2 иконы с образом А. М. (МИИРК), происходящие из Муромского Успенского мон-ря. На иконе «Преподобные Лазарь и Афанасий Муромские», 1-я пол. XIX в., святые изображены в рост, в молении Спасителю в сегменте неба. А. М.- с непокрытой головой, короткими волосами, темной окладистой бородой, заостренной книзу, в светло-зеленой рясе и коричневой мантии с золотопробельным письмом, в голубой схиме с куколем на плечах. Вверху надпись: «Св. пр(д). Афанасiй Муром: чуд(о).». На иконе кон. XIX в. А. М. (надпись: «Стый пр. Афанасiй Муромскiй чудо») изображен прямолично, в рост, с ниспадающими прядями волосами и длинной бородой, в темно-зеленой мантии и схиме, с благословляющей десницей и развернутым свитком в левой руке (с текстом: «Внимайте убо братiя моя и не согрешайте до скончанiя века»). А. М. среди олонецких святых изображен на иконе 2-й пол. XIX в. (ц. вмц. Екатерины, Петрозаводск) в мантии, с куколем на голове и четками в руках. На иконе кон. XX в. «Собор Карельских святых» (собор во имя блгв. кн. Александра Невского, Петрозаводск) А. М. держит в руках модель храма.