Вошел в труппу МХТ с основания театра и оставался в ней до конца жизни. В премьерах первого сезона играл роли Богдана Курюкова в Царе Федоре Иоанновиче, Девочкина в Самоуправцах, Шамраева в Чайке. Любовью публики пользовались роли Телегина в Дяде Ване (1899), Чебутыкина в Трех сестрах (1901), Фирса в Вишневом саде (1904), птицелова Перчихина в Мещанах (1902), Акима во Власти тьмы (1902), Кузовкина в Нахлебнике (1912) и др. Зрители запомнили подслеповатого непричесанного старика Чебутыкина; Фирса с его нитяными перчатками, семенящей походкой и чуть слышным бормотанием, кроткого приживала Вафлю, поправляющего Елену Андреевну: «Виноват-с... Не Иван Иваныч, а Илья Ильич-с...».

В традициях МХТ Артем не отказывался и от небольших эпизодических ролей: Петрушка в Горе от ума, Абдулин в Ревизоре, Григорий, «человек Турусиной» в На всякого мудреца..., курьер в Живом трупе. Станиславский писал, что Артем «не только никогда сам не выдвигал себя, но, наоборот, умышленно старался уходить на второй план». Сценическим обаянием, редкой простотой и правдивостью Артема восхищался Чехов.

Умер Артем в Москве 16 (28) мая 1914.