În timpul lui Iulian Apostatul, care urmărea întoarcerea la zeii păgâni, au fost persecutaţi mii de creştini. Privind la chinurile sfinţilor şi auzind cum era hulit Hristos, Artemie i-a spus plin de curaj păgânului: "Pentru ce, împărate, torturezi fără omenie pe bărbaţii nevinovaţi şi sfinţii Lui Dumnezeu şi îi sileşti să se depărteze de la dreapta-credinţă?" Iar împăratul, mâniindu-se la auzul acestor cuvinte, a poruncit să fie torturat. Se spune că un înger al Domnului i s-a aratat ducelui în temniţă, l-a întărit pentru a răbda chinurile şi i-a adus vindecare de răni în chip minunat.
Furios, împăratul a poruncit tăietorilor de piatră să despice un bloc mare de piatră şi să-l pună pe Artemie între cele două bucăţi, strivindu-l. După o zi şi o noapte petrecute de mucenic între blocurile de piatră, Iulian a poruncit să fie scos şi cercetat, crezându-l mort. Dar, deşi avea chipul zdrobit şi ochii ieşiţi din orbite, Artemie putea să umble şi să vorbească.
Sfântul Mare Mucenic Artemie a trecut la cele veşnice în anul 362 d.H., când i s-a tăiat capul.
