З вересня 1945 року аж до 1995 року працював на посаді вчителя історії Пархомівської середньої школи. Педагогічну діяльність поєднував із дослідженням місцевої історії та пам'яток місцевої культури, особливо опікувався проблемами збереження пам'яток минулого Харківщини. У 1940-х при школі організував гурток «Юний історик», який з початку 50-х рр. ХХ ст. перетворився у мистецький клуб «Райдуга». Організація позакласної роботи з учнями привела до ідеї створення музею.
Першу музейну експозицію Панас Федорович створив на початку 1950-х рр. Її основу склала особиста колекція творів живопису, графіки, декоративно-ужиткового мистецтва, історико-етнографічних експонатів. З 1955 р. при підтримці художників Харківського відділення Спілки художників України, які подарували започаткованому музею у Пархомівці колекцію живописних творів, Луньов обрав для подальшого розвитку музею його художню спрямованість. Уже з кінця 1950-х рр. музей був постійно відкритий для відвідувачів. Надалі Пархомівський історико-художній музей став одним із перших Народних (із 1967 року) музеїв художнього напрямку, що тривалий час професійно діяв на громадських засадах. 1986 (чи 1987[6]) року музею було надано статус державного, як відділу Харківського художнього музею.
Завдяки багаторічній наполегливій роботі засновника музею вдалося сформувати значну різноманітну художню колекцію останнього: зразки творів іконопису, цінне зібрання живопису та графіки XVII — XX ст. (твори О. Іванова, Т. Шевченка, І. Шишкіна, І. Левітана, К. Крижицького, А. Архипова, М. Реріха, О. Головіна, В. Маяковського, К. Малевича, В. Кандінського, ван Дейка, Ф. Боля, Піранезі, П. Пікассо тощо). Дружба Панаса Федоровича з художниками В. Фаворським, С. Коньонковим, Є. Кібриком, Є. Вучетичем, Б. Неменським, М. Ромадіним, І. Їжакевичем та багатьма іншими, в тому числі і харківськими, принесла поповнення колекції роботами сучасних вітчизняних художників, які особисто подарували музею свої твори.
Крім музеєзнавчої діяльності приділяв багато уваги педагогічній і краєзнавчій роботі. Багато років він був активним членом Товариства охорони пам'яток історії і культури, Товариства «Знання», членом науково-проблемної комісії з естетичного виховання молоді при Академії педагогічних наук СРСР.
Є автором низки статей із естетичного виховання, музеєзнавства, мистецтвознавства в збірках видавництва Академії педагогічних наук СРСР та на сторінках часописів і газет.
З нагоди 90-річчя з дня народження П. Ф. Луньова Асоціація випускників, викладачів і друзів Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна випустила книгу «Афанасій Федорович Луньов. Статті, спогади, документи, матеріали»[2], що об'єднала публіцистичні статті Панаса Федоровича, спогади про нього, важливі документи, журналістські статті[1]. З 2010 року в ХНУ ім. В. Н. Каразіна проходять «Луньовскі читання»[7].
