Фамилия Артеменев восходит к крестильному мужскому имени Артемий, принесенному на Русь из Древней Греции, где оно означало «здоровый, невредимый». В основу фамилии же легла просторечная форма этого имени — Артеменя. Таким образом, потомок человека, обладающего именем Артеменя, со временем получил фамилию Артеменев.