Artjom Sub vertrat sein Heimatland im Juniorenbereich bei der U18-Weltmeisterschaft 2013. Bei der Weltmeisterschaft 2017 gehörte er erstmals zum Kader der russischen Nationalmannschaft und errang mit ihr die Bronzemedaille. Anschließend wurde der Verteidiger bei den Winterspielen 2018 mit der unter neutraler Flagge startenden "Sbornaja" Olympiasieger.