После окончания училища Анатолий Дмитриевич Шамшурин был направлен в строевую авиационную часть краснознаменного Балтийского флота. Служил авиационным техником и авиационным техником корабля на самолетах Ил-28 и Ту-22.

После окончания адъюнктуры ВВИА им. проф. Н. Е. Жуковского А. Д. Шамшурин был назначен преподавателем, затем старшим преподавателем, а после увольнения из Вооруженных Сил — доцентом кафедры аэродинамики академии. В течение многих лет читал основной курс аэродинамики летательных аппаратов и гидравлики их систем.

Научное направление работы А. Д. Шамшурина связано с разработкой численных методов расчета аэродинамических характеристик летательных аппаратов при сверхзвуковых и гиперзвуковых скоростях. Ряд работ посвящен исследованию аэродинамики волнолетов.

Принимал активное участие в разработке учебно-методических материалов по новым видам подготовки: руководящего инженерного состава, по наукоемким и летным специальностям.

Является соавтором первых учебно-методических пособий для них. Список печатных трудов насчитывает более 50 наименований, в числе которых изобретение летательного аппарата с осесимметричным размещением силовой установки в хвостовой части фюзеляжа, защищенное авторским свидетельством.

Подготовил 2 кандидатов технических наук.

С 2001 г. по совместительству читал курсы «Теория механизмов и детали машин», «Механика» и другие по кафедре механики.

Награжден орденом Красной Звезды и 11 медалями, в том числе медалью «За трудовую доблесть».