Anton Doornhein werd op 27 augustus 1960 geboren te Rijnsburg. Al vroeg bleek zijn interesse voor het orgel; op negenjarige leeftijd kreeg hij zijn eerste orgellessen bij Nico de Raad te Katwijk. Na het behalen van diverse diploma's ging hij in 1978 naar het Rotterdams Conservatorium.

Hier studeerde hij hoofdvak orgel bij Jet Dubbeldam. De studie sloot hij af met de diploma's Docerend Musicus en Uitvoerend Musicus. Verder behaalde hij hier ook diploma's voor pianospel.

Na zijn opleiding nam hij deel aan diverse cursussen, o.a. bij Albert de Klerk en Kamiel d'Hooghe. Verder volgde hij interpretatielessen bij Marie Louise Langlais-Jaquet aan het 'Conservatoire International de Musique' te Parijs, die bekroond werden met een unanieme toekenning van de Grand Prix.

In 1985 won hij het 'Nationaal Orgelconcours' te Leiden in de categorie romantiek en in 1988 werd hij prijswinnaar van het Internationaal Orgelconcours te Nijmegen. Bij het Internationaal Bach Concours 1995 in de Grote of Sint-Bavokerk te Haarlem was hij een van de finalisten.

Vanwege zijn verdiensten voor de Franse orgelcultuur ontving hij in 1997 de bronzen, en in 2004 de zilveren medaille 'Arts, Sciences et Lettres'.

In 2001 won hij drie prijzen bij het César Franck Orgelconcours in de Kathedrale Basiliek St. Bavo te Haarlem: de tweede prijs, de publieksprijs en de Charles Tournemireprijs.

Anton Doornhein is werkzaam als muzikaal begeleider (o.a. als pianist) bij de Rotterdamse Dansakademie. Als organist is hij verbonden aan de r.-k. Dominicuskerk in Rotterdam en aan de begraafplaats Oud Eik en Duinen te 's-Gravenhage.

Van zijn spel verscheen een aantal cd's met daarop opnamen in de St.-Agathakerk te Lisse, de Grote kerk te Beverwijk, de Mozes en Aäronkerk te Amsterdam en de Katarinakerk te Stockholm. In 2007 nam hij alle orgelwerken van Joseph Jongen op, die uitgekomen zijn in 2 cd-boxen van 2 cd's. Dit oeuvre werd gespeeld in de Onze-Lieve-Vrouwe Kerk van Laken (België) en in de Marienbasilika van Kevelaer (Duitsland).