Artemide nasceu em Boreto, na Itália, em 12 de dezembro de 1880, e foi batizado nesse mesmo dia. Os seus pais, Albina Vechi e Luís Zati, eram muito pobres e o levavam para trabalhar com eles nas plantações rurais. Devido à imensa dificuldade financeira, em 1897 a família emigrou para a Argentina, com destino a Bahía Blanca, onde se fixaram.

Durante dois anos, o jovem Artemide trabalhou em uma olaria, fabricando tijolos, enquanto frequentava a paróquia dos salesianos, cujo pároco tornou-se um grande amigo e seu diretor espiritual. Ao completar 20 anos, demonstrando grande espiritualidade, seguiu o conselho do pároco, ingressando no seminário salesiano de Bernal, como aspirante.

Nessa ocasião, foi encarregado de dar assistência a um jovem sacerdote tuberculoso e, por conta disso, contraiu também o vírus dessa doença, que até então era incurável. Foi enviado para a Patagônia, porque o ar muito puro da cidade de Viedma, associado ao tratamento no Hospital de São José, era o mais indicado para a cura.

Enfrentando um longo período de convalescença, tornou-se sensível ao problema das pessoas pobres que sofriam nos hospitais e nas casas da região, quase sempre sem ter condições para comprar os remédios indicados para o tratamento. Assim, aconselhado pelo padre Garrone, diretor do hospital, prometeu à Virgem Auxiliadora que se consagraria ao cuidado dos enfermos, caso fosse curado, o que ocorreu, de modo gradativo, em dois anos, quando recebeu alta hospitalar.

Em 1906, entrou no noviciado e, depois de cinco anos, fez a profissão perpétua. Nesse mesmo ano, o padre Garrone faleceu, e Artemide foi convocado para gerir o hospital e administrar a farmácia. Seis anos depois, em 1917, ele diplomou-se como enfermeiro e farmacêutico, aprimorando seu ministério e aumentando sua dedicação aos enfermos, com conhecimentos específicos da área de saúde.

Quando, em 1935, foi consagrado o novo bispo de Viedma, por falta de uma sede episcopal adequada na Patagônia, ficou decidido que o Hospital de São José seria demolido, para ali se construir o edifício da Cúria. Entretanto, a atividade hospitalar de Artemide continuou em pleno ritmo ainda por muitos anos, até que, em meados de 1950, caiu de uma escada. Durante os exames, os médicos descobriram que ele tinha um câncer incurável.

No dia 15 de março de 1951, faleceu serenamente, já com fama de santidade, após uma vida de oração, trabalho e austeridade. O papa João Paulo II beatificou Artemide Zati em 2002, indicando o dia de sua morte para a celebração de seu culto. Seus restos mortais repousam na capela dos salesianos de Viedma, na Argentina.