Когда к власти пришел император Юлиан Отсупник и начал преследование христиан, Артемий выступил с критикой его действий. За это его арестовали и пытали.
Несмотря на многочисленные мучения, на которые обрекли его язычники, святой не отрекся от своей веры. В конце концов Артемия обезглавили.
Его тело антиохийская диакониса Ариста перевезла в Константинополь, где святого похоронили в храме Иоанна Предтечи. Часть мощей мученика в 1073 году попала в Киево-Печерский монастырь.
На Руси было принято молиться святому Артемию об избавлении от случайной смерти. Еще его считали защитником от разных болезней – например, от грыжи. Также Артемия чтили своим покровителем военачальники и атаманы.
