В октябре 1942 года 18-летний Феофан Катаев был призван в ряды РККА и направлен в Пермское миномётное училище, а затем отправлен на фронт. Боевое крещение пришлось принять в боях на Курской дуге, где Феофан был наводчиком миномётного расчёта. Бои велись на орловском направлении. Фашисты отступали, но сопротивлялись отчаянно. В одной из деревень на колокольне полуразрушенной церкви они установили крупнокалиберный пулемёт и заставили залечь наступавшую пехоту. Командир полка поставил задачу перед миномётчиками: "Уничтожить огневую точку врага!" Расчёт Катаева выдвинулся вперёд и серией залпов подавил огонь противника, открыл дорогу пехотинцам. Это сейчас кажется просто - выдвинулись, подавили, а тогда приходилось действовать в кромешном аду: авиация противника висит над головой, пули и снаряды свистят, взрывы слились в сплошной гул... За этот бой его наградили медалью "За отвагу".

В начале августа 1943 года в одном из боёв на подступах к Орлу Феофана Афанасьевича тяжело ранило в грудь. Около года он лечился в госпитале, был признан инвалидом и демобилизован. Перед демобилизацией ему вручили ещё одну медаль "За боевые заслуги".