Артем Дзюба начал заниматься футболом в возрасте в 8 лет в академии "Спартака". В академию его пригласил Георгий Ярцев.
В 2005 году начал тренироваться со взрослой командой "Спартака" и по рекомендации Евгения Сидорова начал играть за дублирующий состав.
Артем показывал хорошие результаты в дубле и получил право тренироваться с основным составом.
Артем дебютировал за "Спартак" в 2006 году, в кубковом матче против "Урала". А в чемпионате России дебют Артема пришелся на матч с Раменским "Сатурном", на 71-мин Артем заменил Никиту Баженова.
В 2007 году Артем своей игрой добился постоянного места в основном составе и провел в этом сезоне 27 матчей, забив 5 мячей. В этом сезоне "Спартак" занял 2-е место в чемпионате.
В сезоне 2008 года Дзюба сыграл 16 матчей и забил всего 1 гол.
В 2009 году Артем сыграл всего 8 матчей и забил 2 мяча.
При этом отыграв за "Спартак" всего лишь пол сезона, был отдан в аренду в ФК "Томь".
За "Томь" Дзюба сыграл 10 матчей в этом сезоне и забил 3 гола.
В 2010 году Дзюба так же был отдан в аренду в "Томь", где провел хороший сезон" забив 10 голов и заслужил право вернуться в Московский "Спартак".
Сезон 2011/2012 Дзюба провел на очень высоком уровне, сыграл 52 матча и забил 14 мячей.
В сезоне 2012/13 Дзюба сыграл за "Спартак" 32 матча и забил 4 гола.
Сезон 2013/2014 Дзюба провел в аренде в ФК "Ростов", где проявил себя очень хорошо и в 31 матче забил 19 мячей.
После хорошо проведенного сезона, Дзюба как положено вернулся в "Спартак", и в 14 играх забил 7 голов. К сожалению, у Дзюбы были разногласия с руководством "Спартака", и Артем принял решение не продлевать контракт со "Спартаком", после чего отправился в аренду в "Ростов", где доиграл до конца сезона 2014/2015, в 11 играх забил 1 гол, и перешел в "Зенит".
Сезон 2015/2016 Дзюба провел вдохновенно, в 44 матчах забил 23 мяча, причем 6 из них в Лиге Чемпионов.
В сезоне 2016/2017 Артем провел 34 матча и забил 14 мячей.
Сезон 2017\2018 у Артема не задался в 24 матчах за "Зенит", Дзюба забил всего 2 гола, у него возникали недопонимания с тогдашним тренером "Зенита" Роберто Манчини, как итог Дзюба отправился в аренду в Тульский "Арсенал" до конца сезона, где провел 10 матчей и забил 6 мячей. По окончании сезона снова вернулся в "Зенит".
В сезоне 2018/2019 Дзюба провел 37 матчей, забил 13 мячей. И вместе с "Зенитом" стал Чемпионом России.
В нынешнем сезоне Дзюба провел 32 матча, забил 18 мячей, и досрочно за 4 тура до конца чемпионата второй раз подряд выиграл Чемпионат России вместе с "Зенитом".
То что касается карьеры в сборной России - там Дзюба сыграл 42 матча и забил 24 гола.