Ծնվել է Յազլովիցում։ Հմուտ էր հայերենին, լատիներենին, լեհերենին, իտալերենին։ Գրել է հայերեն և լեհերեն։ Ուսանել է Լվովի հայոց պապական դպրանոցում (1665-1668)։ Ծննդավայրում ուսումնարան բացելով՝ զբաղվել է մանկավարժական գործունեությամբ։ Եղել է Տրայանուպոլսի եպիսկոպոս։ Լեհահայոց առաջնորդ Նիկոլ Թորոսովիչի մահից հետո, մինչև նրա հաջորդի՝ Վարդան Հունանյանի նշանակումը, վարել է թեմի առաջնորդական տեղապահի պաշտոնը (1681-1686), իսկ Հունանյանի հրաժարումից հետո դարձել թեմի առաջնորդ (1698-1709)։ Գիտական լուրջ գործ է Աստվածատուր Ներսեսովիչի «Բառգիրք լատինացւոց և հայոց ի վերայ Աստուածաշունչ և ժամակարգութեան գրոց հայոց եկեղեցւոյն» (1695) մեծածավալ բառարանը։ 1684 թվականին լեհերեն հրատարակել է մի ներբողական ճառ՝ նվիրված այն հաղթանակին, որ լեհերը տարան թուրքերի դեմ և ազատագրեցին Վիեննան 1683 թվականին։ Ալոյիսիոս Պիդուի «Սրբուհի Պուլքերիա» լատիներեն ողբերգության համար 1668 թվականին, նույնպես լեհերեն, գրել է միջախաղեր՝ նախերգանքով ու վերջաբանով։ Աստվածատուր Ներսեսովիչի հայերեն անտիպ երկերն են՝ «Վիճաբանութիւնք աստուածաբանութեան», «Ծանօթութիւնք բարոյականից աստուածաբանութեանց» և «Արդարացութիւն եկեղեցւոյն հայոց»։ Ունի նաև թարգմանական գործեր։ Վերանայել ու լրացրել է լատինական Ծիսարանի հայերեն թարգմանությունը, լատիներենից լեհերեն է թարգմանել Լ. Սկուպոլիի «Հոգևորական պատերազմ» աշխատությունը։ Մահացել է Լվովում։
Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից (հ․ 1, էջ 592)։