Творческая неудовлетворённость в начале 40-х вынуждает певца утолять голод «на стороне», и в сезоне 1940/41 Орфёнов увлечённо сотрудничает с Государственным ансамблем оперы СССР под руководством И. С. Козловского. Самый «европейский» тенор советской эпохи был тогда одержим идеями оперного спектакля в концертном исполнении (сегодня это направление весьма успешно воплощается на Западе и у нас в виде так называемых semi-staged — «полуспектаклей» без декораций и костюмов, но с намёком на мизансцены) и как режиссёр осуществил постановки «Вертера», «Орфея» Глюка, «Паяцев», «Моцарта и Сальери», «Катерины» Аркаса и «Наталки-Полтавки» Лысенко. «Мы мечтали найти новую форму оперного спектакля, основу которого составляло бы звучание, а не зрелищность», – вспоминал много позже Иван Семёнович. В премьерных показах главные партии пел сам Козловский, далее подключались другие. Так Анатолий Орфёнов спел Вертера, Моцарта и Беппо в «Паяцах» (знаменитую серенаду Арлекина ему часто приходилось бисировать по 2–3 раза). Спектакли шли в Большом зале консерватории, Концертном зале имени Чайковского, Доме учёных, Центральном Доме работников искусств и в Студенческом городке. Увы, существование ансамбля оказалось недолгим.

Военный 1942-й. Бомбёжки. Тревоги. Основной состав Большого театра эвакуирован в Куйбышев (ныне – Самара). Историческое здание на площади Свердлова, закрытое на ремонт ещё накануне войны, только что разминировано, но возобновлять спектали там пока нельзя до полной ликвидации всех повреждений и разрушений. (Немцы предполагали провести в Большом театре торжественное заседание по случаю взятия Москвы, и в связи с этими разведданными Берия приказал заминировать ГАБТ ночью 16 октября 1941 года. Таким образом, несколько месяцев до первых чисел февраля 1942-го в чреве театра лежало три тонны динамита, от которого шли бикфордовы шнуры.) Оставшаяся часть труппы и оркестра, подкрепляемая солистами Радио и других театров страны, возобновляет работу в уютном Филиале на Пушкинской улице. Из-за налётов вражеской авиации иногда приходится обрывать спектакль или концерт на полуслове. В эту тревожную пору Орфёнова стали приглашать «на разовые», а чуть позже он вольётся в основной состав труппы. Скромный, требовательный к себе, он со времён Станиславского умел и любил воспринимать всё лучшее от коллег по сцене. А воспринимать было от кого – в рабочем состоянии находился тогда весь золотой арсенал русской оперы.

Орфёнов считался специалистом по западноевропейскому репертуару, который большей частью шёл в Филиале. Изящен и обаятелен, несмотря на порочность нрава, был его Герцог в «Риголетто». Находчивостью и остроумием блистал галантный граф Альмавива в «Севильском цирюльнике» (в этой сложной для любого тенора опере Орфёнов установил своеобразный личный рекорд – спел её 107 раз). На контрастах была построена роль Альфреда в «Травиате»: застенчивый влюблённый преображался в ослеплённого гневом ревнивца, а к финалу герой приходил зрелым, глубоко раскаивающимся человеком. Из австро-немецкого наследия он пел моцартовского Дона Оттавио в «Дон Жуане» и бетховенского Жакино в «Фи дел ио» – спектакле, где впервые блеснула молодая Галина Вишневская. Французский репертуар был представлен «Фаустом» и комической оперой Обера «Фра-Дьяволо» (титульная партия в этом спектакле стала последней новой ролью Лемешева – так же, как и для Орфёнова лирическая роль влюблённого карабинера Лоренцо).

Галерею русских образов Орфёнова по праву открывает Ленский. Голос певца, обладавший нежным, прозрачным тембром, мягкостью и эластичностью звука, идеально соответствовал образу юного поэта. Его Ленского отличал особый комплекс хрупкости, незащищённости от житейских бурь. Другой вехой стал образ Юродивого в «Борисе Годунове». В этом эпохальном спектакле Баратова-гол ованова-Федоровского Анатолий Иванович впервые в жизни в 1947 году пел перед Сталиным. С этой постановкой связано и одно из «невероятных» событий артистической жизни Орфёнова. Когда 20 июня 1946 года певец исполнял в Филиале Герцога в «Риголетто», в антракте ему сообщили, что сразу же после спектакля он должен будет незамедлительно прибыть на основную сцену (5 минут ходьбы), чтобы по экстренной замене петь Юродивого. И действительно пел, и получил особую благодарность с поощрением. Именно «Борисом» 9 октября 1968 года коллектив Большого театра отмечал 60-летие артиста и 35-летие его творческой деятельности. Это был действительно поступок – петь в тот вечер самому, а не взирать на происходящее из ложи. Геннадий Рождественский, дирижировавший спектаклем, записал в «книге дежурств»: «Да здравствует профессионализм!» А исполнитель роли Бориса Александр Ведерников отметил: «Орфёнов обладает драгоценнейшим для художника свойством – чувством меры. Его Юродивый – символ народной совести, такой, каким задумал его композитор».