Ήταν διακεκριμένος αξιωματικός του Βυζαντίου και πολύ καλός χριστιανός. Ο Μέγας Κωνσταντίνος εκτιμώντας τα χαρίσματά του τον διόρισε Δούκα και Αυγουστάλιο της Αλεξάνδρειας.
Το 357 μ.Χ. κατ' εντολή του Αυτοκράτορα Κωνσταντίου, γιου του Μεγάλου Κωνσταντίνου, στάλθηκε στην Πάτρα για να παραλάβει τα σεπτά λείψανα του Αγίου Ανδρέα και να τα ανακομίσει στον νεόκτιστο Ναό των Αγίων Αποστόλων στην Κωνσταντινούπολη (3 Μαρτίου 357 μ.Χ.).
Κατά την παραμονή του στην Πάτρα κατασκεύασε ένα υδραγωγείο. Στρατοπεδευμένος στην περιοχή της Μονής Γηροκομείου ελεούσε και βοηθούσε πλήθος αναξιοπαθούντων και κυρίως γερόντων, γεγονός που της έδωσε την ονομασία Γηροκομείο. Όταν ο Αρτέμιος έμαθε ότι ο Ιουλιανός ο Παραβάτης βασάνιζε χριστιανούς στην Αντιόχεια, πήγε στην πόλη να τον συναντήσει και τον ήλεγξε για τις παράνομες πράξεις του.
Κατόπιν διαταγής του Ιουλιανού συνελήφθη, και αφού βασανίστηκε σκληρά αποκεφαλίστηκε. Το ιερό λείψανό του ενταφιάστηκε στην Κωνσταντινούπολη στον Ναό του Προφήτη Προδρόμου.
Θεωρείται ο προστάτης της αστυνομίας και η μνήμη του τιμάται στις 20 Οκτωβρίου.
Απολυτίκιον.
Εὐσέβειας τοῖς τρόποις καλλωπιζόμενος, ἀθλητικῆς ἀγλαΐας ὤφθης σοφὲ κοινωνός, πρὸς ἀγῶνας ἀνδρικοὺς παραταξάμενος· ὅθεν ὡς λύχνος φωταυγής, τῶν θαυμάτων τὰς βολάς, ἐκλάμπεις τῇ οἰκουμένῃ, Ἀρτέμιε Ἀθλοφόρε, πρὸς σωτηρίαν τῶν ψυχῶν ἡμῶν.
