Bei den Olympischen Spielen 1964 in Tokio gehörte Anatoli Grischin neben Mykola Tschuschykow, Wjatscheslaw Ionow und Wolodymyr Morosow zum sowjetischen Aufgebot im Vierer-Kajak. Auf der 1000-Meter-Strecke zog die sowjetische Mannschaft nach einem zweiten Platz im Vorlauf und einem Sieg im Halbfinallauf ins Finale ein. Dieses schloss sie mit einer Rennzeit von 3:14,67 Minuten vor den Mannschaften aus Deutschland und Rumänien auf dem ersten Platz ab und wurde damit Olympiasieger.[1]
Weitere Erfolge erzielte Grischin auch bei Weltmeisterschaften. 1963 belegte er in Jajce mit Mykola Tschuschykow im Zweier-Kajak den dritten Platz über 1000 Meter. 1966 wurde er im Vierer-Kajak in Berlin Weltmeister. Bereits 1961 belegte er bei den Europameisterschaften in Posen im Vierer-Kajak sowohl über 1000 Meter als auch über 10.000 Meter den zweiten Platz. Einen dritten Platz belegte er 1965 in Bukarest im Vierer-Kajak auf der 10.000-Meter-Strecke. Bei den Europameisterschaften 1967 in Duisburg schloss Grischin den Wettbewerb im Vierer-Kajak über 1000 Meter auf Rang zwei ab und sicherte sich über 10.000 Meter den Titelgewinn. 1969 wurde er mit dem Vierer-Kajak in Moskau über 1000 Meter Dritter.