На православном кладбище, помимо Духосошественской церкви, находились ещё три приписных храма. Один из них, посвящённый Преподобному Афанасию Афонскому, располагался в западной части кладбища. Изначально он был монастырским и долгое время был связан со Спасо-Преображенским монастырём. В 1653 году царь Алексей Михайлович передал монастырю участок земли, где иноки построили деревянную церковь в честь Николая Чудотворца, служившую духовной опорой для монахов и работников. В 1744 году архимандрит Мефодий заменил деревянную церковь на каменную, освящённую в то же имя. Старая церковь была перенесена на монастырский огород и освящена в честь Преподобного Афанасия Афонского, который с давних времён считался покровителем монашества.

Внутри храма находился четырёхъярусный иконостас, созданный в 1892 году на средства купца Д.И. Артемьева. Боковые алтари украшали одноярусные резные иконостасы, один из которых был устроен на средства купца В.И. Смирнова в 1882 году. Роспись храма была выполнена в 1847 году при архимандрите Вассиане и обновлена в 1892 году. Вокруг храма находились захоронения монахов и жителей Астрахани. Среди них был астраханский блаженный Пётр Андреевич Сазонов, погребённый у левого клироса.

В 1923 году Духосошественский храм был захвачен обновленцами, а другие два храма на кладбище оставались запечатанными. Церковь Афанасия Афонского стала единственным действующим православным храмом на кладбище. После захвата обновленцами Михаило-Архангельского и Введенского храмов, прихожане перешли в Афонскую церковь, которая стала выполнять функции приходской.

В 1932 году церковь Афанасия Афонского была закрыта и вскоре снесена. Долгое время о ней напоминал трёхэтажный каменный церковный дом, служивший жильём для священнослужителей. В 70-х годах XX века западная часть кладбища, где стоял храм, была снесена вместе с церковным домом. Останки некоторых священнослужителей были перенесены на сохранившуюся часть кладбища, остальные захоронения уничтожены. На месте кладбища построили гаражи для работников обкома партии, которые сохранились до наших дней.