Ο Άγιος Αρτέμιος ήταν διακεκριμένος πολιτικός του Βυζαντίου και ευσεβέστατος χριστιανός. Ο Μέγας Κωνσταντίνος, εκτιμώντας τα ηθικά και πολιτικά του χαρίσματα, του έδωσε το αξίωμα του πατρικίου και τον διόρισε Δούκα και Αυγουστάλιο της Αλεξανδρείας.
Το 357 μ.Χ. πηγαίνει στην Πάτρα, κατ' εντολή του Αυτοκράτορα Κωνσταντίου, γιου του Μεγάλου Κωνσταντίνου, 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 διαμονή του στην Πάτρα και με την επίβλεψη του κατασκεύασε υδραγωγείο. Στρατοπεδευμένος στην περιοχή της Μονής Γηροκομείου ελεούσε και βοηθούσε πλήθος αναξιοπαθούντων και κυρίως γερόντων, γεγονός που δικαιολογεί την τοπωνυμία Γηροκομείο.
Όταν, το 363 μ.Χ., ο Αρτέμιος άκουσε ότι ο Ιουλιανός ο Παραβάτης βασάνιζε τους χριστιανούς στην Αντιόχεια, ήλθαν στα χείλη του τα λόγια του ψαλμωδού Δαβίδ προς το Θεό: «Κύριε, πνεύματι ἡγεμονικῷ στήριξόν με» (Ψαλμός Ν' (50), στ. 14). Κύριε, στήριξε με με σκέψεις σταθερές και θέληση ισχυρή, που να κυριαρχεί μέσα μου και να με κατευθύνει στην υπεράσπιση του αγαθού με θάρρος.
Πράγματι, ο Αρτέμιος, με τη δύναμη που του έδωσε ο Θεός, πήγε αμέσως στην Αντιόχεια και με παρρησία ήλεγξε ευθέως τον Ιουλιανό για τις παρανομίες του κατά των χριστιανών. Ο Ιουλιανός, που δεν περίμενε τέτοια στάση από αξιωματούχο, τον συνέλαβε και τον μαστίγωσε αλύπητα. Έπειτα του έσπασε τα κόκαλα με πέτρες, και τελικά τον αποκεφάλισε. Το Ιερό λείψανο του Αρτεμίου παρέλαβε κάποια διακόνισσα, η Αρίστη, που το μετέφερε στην Κωνσταντινούπολη, στο ναό του προφήτου Προδρόμου.