Был назначен преподавателем основного, догматического и нравственного богословия в Казанскую духовную семинарию; временно преподавал педагогику и русский язык в женском училище духовного ведомства и русский язык в юнкерском пехотном училище.

В 1874 году получил степень магистра богословия, тема диссертации — Нравственный идеал буддизма в отношении к христианству (Санкт-Петербург, 1874).

В феврале 1887 года назначен доцентом в Казанскую духовную академию по кафедре введения в круг богословских наук; в 1889 году утвержден в звании экстраординарного профессора.

В апреле 1895 года решением Синода, причем вопреки мнению рецензентов и решению ученого совета КазДА, А.Ф. Гусев был удостоен степени доктора богословия за сочинение «Основные религиозные начала графа Льва Толстого» (Казань, 1893). Ввиду вновь появившихся сочинений Толстого, сочинение это было переработано, дополнено и вторично издано в Казани в 1902 году под заглавием О сущности религиозно-нравственного учения Л.Н. Толстого.

С 1896 года А.Ф. Гусев — ординарный профессор апологетики христианства в Казанской духовной академии.

Предметом богословских исследований Гусева была полемика с нехристианскими тенденциями современной науки, в особенности естествознания. Гусев считал, что только теистическая философия имеет надлежащие научные основания, что только она отвечает высшим потребностям и стремлениям человеческого духа.

В июле 1902 года подал прошение и был уволен со службы по слабости здоровья.

Скончался 8 июля 1904 года в Казани. Похоронен на Арском кладбище.

Письменные труды

А.Ф. Гусев напечатал много статей религиозно-философского содержания, большая часть которых помещена в «Православном обозрении». Публиковал статьи и в журналах «Гражданин», «Вера и Церковь», «Православный собеседник», «Вера и разум», «Православное обозрение».

Он был специалистом по нравственному богословию и этике как философской дисциплине. Вопросы христианской этики рассматривал применительно к библейским сюжетам, этой тематике посвящены его труды Евангельские советы и их отношение к положительным требованиям Евангелия, «Отношение евангельского нравоучения к закону Моисееву и к учению книжников и фарисеев по Нагорной проповеди Иисуса Христа».

Наиболее известным трудом Гусева по нравственному богословию стало сочинение «Религиозность — основа и опора нравственности», напечатанное в 1889 и потом в1894 году.

Полемика с толстовством с позиций христианского нравственного богословия являлась одним из важных направлений научно-литературной деятельности А.Ф. Гусева. Он посвятил критике учения Л.Н. Толстого, кроме упомянутой выше основной работы, несколько статей и брошюр, вызвавших споры; доказывал необходимость обрядовой стороны религии.

Многочисленные статьи Гусева в журналах посвящены полемике, тоже с позиций нравственного богословия, с дарвинизмом, материализмом, философией позитивизма. Писал он и о взаимоотношениях христианства, науки и философии.

А.Ф. Гусев полемизировал со старообрядцами, со старокатоликами (преимущественно в 1897–1904 годах). Он относился к группе русских богословов, которая в диалоге со старокатоликами стояла на бескомпромиссной позиции. Полемика имела значительный резонанс в отечественной и иностранной литературе. Гусев считал возможной унию старокатоликов с православными только после их отказа (а не простого изъятия из официального Символа веры) от Filioque и признания православного учения о преложении Святых Даров. Его критика была направлена против позиции как старокатоликов, так и нескольких русских богословов, считавших объединение со старокатоликами возможным и необходимым путем взаимных компромиссов. В 1904 году вышла его работа Последнее наше слово о старокатоличестве и его русских апологетах.

Гусев издал «Тезисы по вопросу о Filioque и “пресуществлении”», переведенные позже на немецкий язык под редакцией протопресвитера Иоанна Янышева и отправленные старокатоликам. А после публикации их ответа — статью Старокатолический ответ на наши тезисы по вопросу о Filioque и “пресуществлении”.