Den hellige Artemius (Artemios) synes å ha vært en veteran fra den romerske hæren i Konstantinopel og skal ha vært en offiser med høy rang under keiser Konstantin I den Store (306-37), som sendte ham som keiserlig prefekt til Egypt. Konstantins sønn og etterfølger Konstantius II (337-61) utnevnte ham til hertug av Alexandria. I Egypt innførte han strenge tiltak mot hedningene, blant annet ødela han hedenske templer og gudebilder og prøvde å tvinge hedningene til å motta kristendommen.
Men Artemius var arianer og så det som sin plikt å øke makten til sine meningsfeller og redusere makten til de ortodokse kristne. Den ortodokse patriarken av Alexandria, den store hellige Athanasius, var blitt drevet i eksil, og Artemius brukte mye tid og energi på å prøve å finne ham. Han jaktet uten hell på ham i klostrene og eneboerkoloniene i den egyptiske ørkenen.
Da den arianske keiser Konstantius II døde i 361 og ble etterfulgt av den hedenske keiser Julius den Frafalne (Apostaten) (361-63), ble Artemius fratatt sin eiendom og torturert, først ved å bli slått og deretter ved å presses under en stor steinblokk. Til slutt ble han halshogd i 363. Det finnes ingen kilder som sier at han avsverget det arianske kjetteri. Østkirken æret Artemius som martyr til tross for hans kjetteri (som benektes av de ortodokse til denne dag).
En kirke ble bygd til hans ære i Konstantinopel på 500-tallet, og hans relikvier ble overført dit omtrent samtidig. Det finnes ikke noen bevis på noen kult i vest, men da den ærverdige kardinal Cesare Baronius (1538-1607), lærd oratorianer og kirkehistoriker, reviderte Martyrologium Romanum på slutten av 1500-tallet, satte han inn Artemius' navn under 20. oktober med den begrunnelse at han alltid hadde vært anerkjent i øst.
Baronius var imidlertid ikke på sitt sterkeste når det handlet om Østkirken, og noen forfattere har antydet at han kan ha blandet sammen denne Artemius med en annen martyr av samme navn. De argumenterer med at kirken med relikviene tilhørte den andre Artemius og at de berømte mirakuløse helbredelsene må tilskrives ham. Den tidligste greske biografien, som ble skrevet av en ariansk kronikør, går ut fra at de var en og samme person, og det synes å være mer sannsynlig.
Miraklene som skjedde ved Artemius' grav er interessante fordi de synes å ha et element av den hedenske skikk som kaltes «inkubasjon»: At et sykt menneske sov i helgenenes kirke i håp om å få en drøm som kunne føre til helbredelse. Dette er en skikk kjent fra ikke-kristne religioner, blant annet i hedensk tid i Dioskurenes tempel på Forum, ikke langt fra deres kirke. Fenomenet er også kjent fra sentre viet til andre kristne helgener, som kirken for de hellige Kosmas og Damian i Konstantinopel, kirken for den hellige apostelen Andreas i Patras, Mariakirken i Aten og Notre-Dame i Paris. Praksisen varte lenge, og overtroen som var knyttet til den, er ennå ikke helt utryddet.
Artemius' minnedag er 20. oktober og hans navn står i Martyrologium Romanum. Grekerne kaller ham Megalomartyr, «stormartyr». Den koptiske og maronittiske kirken ærer ham under navnet St. Shatilla.