Barthélemi a épousé en premières noces Clothilde Audibert, fille de Pierre Audibert et de Marguerite Ginchereau, le 18 juin 1873. La cérémonie de mariage a eu lieu en l'église Saint-Roch à Québec (Québec).
En secondes noces, il a épousé Malvina Gosselin le 21 août 1878 en l'église Saint-Sauveur à Québec (Québec). Malvina était la fille de David Gosselin, menuisier, et d'Esther Gendreau.
On a de façon erronée inscrit l'année 1850 comme année de naissance sur son monument funéraire au lieu de 1849.