Артём Сергеевич Дзюба родился 22 августа 1988 г. в Москве в семье милиционера.
Отец - Сергей Владимирович Дзюба, уроженец города Лубны Полтавской области Украины, служил милиционером в Москве
Мать - Светлана Александровна Дзюба, уроженец Чувашии, продавщица в продуктового магазина, затем стала там заместителем директора.
В возрасте 8 лет пришёл в академию "Спартака", куда его пригласил, после просмотра, Александр Ярцев
2005 г. - перешёл во взрослую команду "Спартака" и начал выступать за дублирующий состав, будучи порекомендованным Евгением Сидоровым.
Выступал за клубы:
1997—2002 - Спартак (Москва) (молодёжн.)
2002—2003 - ДЮСШ Футбольное Дело (молодёжн.)
2003—2008 - Спартак (Москва) (молодёжн.)
2006—2015 - Спартак (Москва)
2009-2010 - Томь
2013—2015 - Ростов
2015-2018 - Зенит (СПб)
С 31 января 2018 - Арсенал (Тула)
Выступал за сборную России:
В 2009 году вызывался в молодёжную сборную России. Всего за неё он провёл 9 матчей и забил 4 гола.
В 2011 году получил вызов во вторую сборную России.
В ноябре 2011 г. - вызван в основную сборную России на товарищеский матч с Грецией, где дебютировал в составе национальный команды, проведя первый тайм
Дзюба был кандидатом на участие в чемпионате Европы 2012 года, но не попал в заявку
14 ноября 2012 года провёл второй матч за сборную против сборной США, где сумел заработать пенальти, реализованный Романом Широковым.
В отборочном турнире ЧМ-2014 вышел на поле единственный раз — в августе 2013 года — против Северной Ирландии.
12 мая 2014 года был включен в расширенный список кандидатов на поездку в Бразилию на чемпионат мира, однако 16 мая переведён в резерв
После удачного старта клубного сезона 2014/15 за "Спартак" (6 голов в 5 матчах) вновь был вызван в состав сборной, и 8 сентября 2014 года в отборочном матче чемпионата Европы 2016 против команды Лихтенштейна он забил свой первый мяч за сборную. 12 октября в отборочном поединке против сборной Молдавии заработал пенальти и сам его реализовал
Следующий мяч за сборную забил почти год спустя — 5 сентября 2015 года на 38-й минуте домашнего матча в ворота сборной Швеции, что принесло сборной России победу (1:0). Через три дня забил 4 мяча в гостевом матче против Лихтенштейна и заработал пенальти, доведя число своих голов в отборочном турнире до 7. Дзюба стал вторым футболистом в истории сборной СССР/России, кому удалось забить более трёх мячей в одной игре. Первым был Олег Саленко, забивший пять мячей в ворота сборной Камеруна 28 июня 1994 года на чемпионате мира в США. В матче против Молдавии 9 октября 2015 года Дзюба забил свой 8-й гол в отборочном турнире