Родился в 1877 году в городе Митаве Курляндской губернии (ныне г. Елгава, Латвия) в семье сенатора Оттона (Антона) Людвиговича Медема, лютеранина по вероисповеданию, члена Государственного совета, занимавшего многие видные государственные посты, в частности губернатора Новгородского.
В 1928 г. арестован и сослан в Сызрань, где был духовным чадом сщмч. иером. Нифонта (Выблова).
В декабре 1930 г. арестован по делу Сызранского еп. сщмч. Августина (Беляева). На допросах мч. Александр держался с большой выдержкой и достоинством, несмотря на тяжелую болезнь, никого не назвал.
Александр Оттонович скончался 1 апреля 1931 года от отека легких в тюремной больнице в первой половине дня. Отпевали его заочно в соборе города Сызрани.
10 июня 1999 года Александр Медем был реабилитирован зам. прокурора Саратовской области (по 1929 году репрессий).
В августе 2000 года на Юбилейном Архиерейском Соборе Русской Православной Церкви Александр Оттонович Медем был причислен к лику святых новомучеников и исповедников Российских для общецерковного почитания.