В 1620, 1628—1630 годах в селе упоминается деревянная церковь Афанасия и Кирилла Александрийских.

В 1834 году в Афанасьево началось строительство нового кирпичного храма Святой Троицы по благословению Преосвященного Никодима, на средства прихожан. В новой церкви три престола: главный – во имя Святой Троицы освящен в 1873 году, правый придельный – во имя св. еванг. Иоанна Богослова освящен в 1869 году, и левый – в честь св. патриархов Александрийских Афанасия и Кирилла освящен в 1874 году.

В советские годы (1930-? год) церковь закрыли. Колокольня разрушена.

Храм возвращён церкви. В 2002 году начали восстанавливать.

-------------------------------

Из последних священнослужителей известны: священник Сокольский Тихон Васильевич и псаломщик Попов Вениамин Николаевич.

Сокольский Тихон Васильевич, родился в 1878 году в Ливнах. В 1902 году окончил Орловскую духовную семинарию. После рукоположения в протоиереи был назначен на служение в Троицкий храм села Афанасьево. В 1930 году был направлен на принудительные работы в город Липецк на 2 года. Семью выселили из дома и отобрали всё имущество. После возвращения с принудительных работ около года служил в церкви села Полевые Локотцы. В 1932 году был арестован и осуждён на 5 лет ИТЛ. Отбывал срок на ст. Бушуйка Забайкальской ж/д Уссурийского края. Скончался в заключении в 1930-х годах. Точной даты кончины о. Тихона нет.

Попов Вениамин Николаевич, 1902 года рождения, уроженец и житель села Афанасьево Измалковского района, псаломщик Троицкой церкви. Постановлением Коллегии ОГПУ от 28.04.1930 г. по ст. 58-2 приговорён к расстрелу. Реабилитирован определением Липецкой областной прокуратуры от 19.06.1989 года.