Ο Αναστάσιος Μεταξάς γεννήθηκε στην Αθήνα στις 27 Φεβρουαρίου 1862. Με καταγωγή από την περιώνυμη οικογένεια της Κεφαλληνίας, ήταν γιος του υποστράτηγου Γεράσιμου Μεταξά (1816-1894), αρχηγού του στρατιωτικού οίκου του βασιλιά Γεωργίου Α’. Σπούδασε αρχιτεκτονική στο Πανεπιστήμιο της Δρέσδης και αποφοίτησε με άριστα.
Διακεκριμένος Έλληνας αρχιτέκτονας και αθλητής της σκοποβολής, με διεθνείς επιτυχίες.
Μετά την επιστροφή του στην Ελλάδα ξεχώρισε γρήγορα ανάμεσα στους ομοτέχνους του κι έγινε ένας από τους κυριότερους εκπροσώπους του νεοκλασικισμού στη χώρα μας. Προσελήφθη από τον βασιλιά κι έγινε ο επίσημος αρχιτέκτων του παλατιού. Με αυτή του την ιδιότητα ενεπλάκη στη σχεδίαση και κατασκευή των έργων για τους Ολυμπιακούς Αγώνες της Αθήνας το 1896. Επέβλεψε την αναμαρμάρωση του Παναθηναϊκού Σταδίου με έξοδα του εθνικού ευεργέτη Γεωργίου Αβέρωφ, ενώ σχεδίασε και κατασκεύασε το σκοπευτήριο της Καλλιθέας, στο οποίο έγιναν τα αγωνίσματα της σκοποβολής στους Ολυμπιακούς Αγώνες του 1896 και της Μεσολυμπιάδας του 1906.
Με δικά του αρχιτεκτονικά σχέδια κατασκευάστηκαν, επεκτάθηκαν ή αναμορφώθηκαν πολλά ιστορικά κτίρια στην Αθήνα, όπως:
- Το Μέγαρο Χαροκόπου στη λεωφόρο Βασιλίσσης Σοφίας (σημερινό Μουσείο Μπενάκη).
- Η Οικία Ορφανίδη στη λεωφόρο Αμαλίας (Ίδρυμα Ωνάση).
- Το ανάκτορο του πρίγκιπα Νικολάου στη λεωφόρο Βασιλίσσης Σοφίας (σημερινή Ιταλική Πρεσβεία).
- Το Παλάτι στην οδό Ηρώδου του Αττικού (νυν Προεδρικό Μέγαρο).
- Τα νοσοκομεία Συγγρού και Αιγινήτειο.
- Το κτίριο της Ιονικής Τράπεζας (νυν Alpha Bank) στην οδό Πεσμαζόγλου.
- Τo Μέγαρο Μέρλιν-Ντουέ στη λεωφόρο Βασιλίσσης Σοφίας (σημερινή Γαλλική Πρεσβεία).
- Η εκκλησία του Αγίου Νικολάου Πευκακίων επί της οδού Ασκληπιού.
Με δικά του σχέδια κατασκευάστηκε και ο ναός του Αγίου Γερασίμου στην Κεφαλληνία.
Ο Μεταξάς ήταν λάτρης της σκοποβολής και ως αθλητής του Πειραϊκού Συνδέσμου συμμετείχε σε τρεις Ολυμπιακούς Αγώνες και τη Μεσολυμπιάδα.
Το 1896 στην Αθήνα ήταν 4ος στο ελεύθερο τυφέκιο και στο ελεύθερο τυφέκιο τριών θέσεων.
Το 1906 στη Μεσολυμπιάδα της Αθήνας κατέκτησε το αργυρό μετάλλιο στο τραπ δύο βολών, ενώ συμμετείχε σε άλλα οκτώ αγωνίσματα της σκοποβολής χωρίς επιτυχία.
Το 1908 στο Λονδίνο πέτυχε τη μεγαλύτερη διάκριση της αθλητικής του καριέρας, όταν στις 11 Αυγούστου κατέκτησε το χάλκινο μετάλλιο στο τυφέκιο κατά πήλινων δίσκων (ολυμπιακό τραπ).
Το 1912 στη Στοκχόλμη συμμετείχε για τελευταία φορά σε Ολυμπιακούς Αγώνες. Αγωνίστηκε στο ολυμπιακό τραπ και κατέλαβε την έκτη θέση.
Στα τελευταία χρόνια της ζωής του ο Μεταξάς αναμίχθηκε στην πολιτική υπό τη σημαία του Λαϊκού Κόμματος. Στις 4 Αυγούστου 1929 εξελέγη γερουσιαστής Αττικοβοιωτίας και στις εκλογές της 9ης Ιουνίου 1935 βουλευτής Αθηνών.
Ο Αναστάσιος Μεταξάς πέθανε στην Αθήνα στις 28 Ιανουαρίου 1937. Την Κυριακή 4 Ιουνίου 1939 έγιναν τα αποκαλυπτήρια της εντοιχισμένης πλάκας, που απεικόνιζε τη μορφή του, στον εξωτερικό τοίχο του Παναθηναϊκού Σταδίου.
