Артемон родился в первой половине III века в Лаодикии Сирийской, у родителей-христиан, и Церкви отдал буквально всю жизнь. В шестнадцать лет его поставили чтецом — и он читал в храме двенадцать лет. Потом святитель Сисиний, заметив его усердие на службах, рукоположил его в диакона: в этом сане он прослужил двадцать восемь лет. И только после этого стал пресвитером, а священником пробыл ещё тридцать три года, проповедуя среди язычников. К началу гонения Диоклитиана он был уже глубоким старцем.

Когда вышел указ, обязывающий всех приносить жертвы идолам, святитель Сисиний узнал, что в область едет военачальник Патрикий. Вдвоём с Артемоном они вошли в капище Артемиды, разбили и сожгли идолов, а затем собрали христиан в храме и убеждали их держаться и не бояться угроз.

Патрикий, приехав в Лаодикию, устроил пятидневные языческие торжества, узнал о разорённом капище и с воинами пошёл к храму, где молились христиане. Дойти он не успел: его свалили озноб и жар, и еле живого его внесли в ближайший дом. Идолы не помогли, и он послал за Сисинием, обещая отлить епископу золотую статую. Ответ был коротким: золото оставь себе, а хочешь выздороветь — уверуй во Христа. Испугавшись смерти, Патрикий объявил, что верует, и по молитве святителя болезнь ушла. Но чудо ничего не изменило в его душе: он отправился исполнять императорский указ в другой город, в Кесарию.

По дороге он встретил старца, за которым попарно шли шесть диких ослов и два оленя. Это был Артемон. На вопрос, как ему подчиняются звери, святой ответил, что имени Христову послушно всё в мире и для истинной веры нет ничего невозможного. Узнав, кто перед ним, Патрикий приказал схватить старца, а тот велел животным идти к Сисинию. В Кесарии его повели в капище Асклепия, где жило множество ядовитых змей: жрецы не открывали двери без жертвы идолу. Артемон вошёл туда с именем Иисуса Христа, вывел змей наружу и умертвил их дуновением; один из жрецов, Виталий, уверовал и попросил о крещении.

Патрикий счёл всё это колдовством и снова взялся за пытки. Житие рассказывает, что в Кесарию прибежал тот самый олень и предсказал мучителю скорую смерть в кипящем котле. Испугавшись, что чудеса приведут к старцу ещё больше людей, Патрикий велел его казнить: приготовили котёл с кипящей смолой. Но когда сам он подъехал проверить, кипит ли смола, два ангела в виде орлов сбросили в котёл его самого, а мученик остался невредим. По его молитве из земли пробился источник, в котором он крестил Виталия и многих уверовавших язычников.

Дальше Артемон пошёл с проповедью в Асию. Там он обратил ко Христу многих, но был схвачен язычниками и обезглавлен в 303 году. На месте его страданий Кесарийский епископ впоследствии построил церковь, а Виталия поставили епископом Палестинским. Память священномученика — 26 апреля.