Согласно житию, Артемий был военачальником при императоре Константине Великом и его сыне Констанции. За воинские успехи был удостоен должности наместника Египта. В правление Юлиана Отступника обличал политику императора в области восстановления язычества. Когда в Антиохии Юлиан истязал христианских епископов, Артемий, бывший в городе, выступил против императора, за что был подвергнут пыткам и аресту. После продолжительных мучений, имевших целью получить от Артемия отречение от Христа и признание языческих богов, был обезглавлен.
После казни тело Артемия забрала антиохийская диакониса Ариста и перевезла в Константинополь, где его погребли в храме Иоанна Предтечи, получившем затем второе название во имя святого Артемия. Частица мощей святого Артемия в 1073 году была перевезена в Киево-Печерский монастырь, также известно о нахождении его мощей в кресте-мощевике царя Михаила Федоровича.
