В 1978 году окончила Московский государственный историко-архивный институт, получила специальность историка-архивиста.
Деятельность Наталии Артемовой включала реэкспозицию краеведческого отдела музея, реставрацию и изучение коллекции декоративно-прикладного искусства и живописи XVII-XX вв., собранной М. Н. Бардыгиным, реставрацию особняка – памятника архитектуры XIX века и создание в нем экспозиции художественного отдела музея, реализацию выставочного проекта «История одного шедевра» из фондов Государственной Третьяковской галереи, сотрудничество с Государственной академией художеств, Петровской академией наук и искусств, отделом культуры Посольства США, федеральными и областными музеями, продвижение интерактивных программ музея, развитие маркетинговой деятельности.
Наталия Артемова также участвовала в реализации проектов «Феерия света» (2007), «Британский след» (2008), «Четвертое измерение» (2009) в рамках конкурса «Меняющийся музей в меняющемся мире», проводимого Благотворительным фондом Владимира Потанина, Министерством культуры Российской Федерации.