Echipa lui Arteta, care avea nevoie disperată de o victorie pentru a reduce diferența față de liderul Liverpool, a reușit o revenire de senzație după deschiderea scorului de către Son Heung-Min pentru Tottenham.
Un autogol al lui Dominic Solanke a ajutat Arsenal să egaleze, apoi Leandro Trossard i-a adus în avantaj pe tunari în finalul primei reprize pe zgomotoasa arenă Emirates Stadium.
Arsenal, a doua clasată, a obținut prima victorie în patru meciuri în toate competițiile și s-a apropiat la patru puncte de Liverpool.
Deși echipa lui Arne Slot are un meci mai puțin și rămâne favorită la titlu, Arteta este convins că Arsenal are ce-i trebuie pentru a sufla în ceafa clubului de pe Anfield.
Întrebat dacă Arsenal este candidată la titlu, Arteta a spus: "Da, suntem. Sunt atât de multe meciuri de jucat. Putem vedea cât de dificil este pentru fiecare echipă".
A fost o victorie cathartică pentru Arsenal, care a fost eliminată duminică din turul al treilea al Cupei Angliei de Manchester United, la penalty-uri, la doar câteva zile după ce pierduse cu 2-0 acasă cu Newcastle în prima manșă a semifinalei Cupei Ligii.
O remiză la Brighton în campionat, înainte de aceste dezamăgiri, a făcut ca Arsenal, afectată de accidentări, să pară outsider în căutarea primului titlu din 2004.
Dar Arteta, a cărui echipă se confruntă cu un alt test împotriva Aston Villa sâmbătă, a fost ușurat să vadă că jucătorii săi au arătat foamea de care vor avea nevoie pentru a depăși Liverpool în a doua jumătate a sezonului.
"Am fost senzaționali. A fost un test important după două meciuri și după ce nu am fost recompensați", a spus el.
"Am fost incredibil de buni în ultimul meci cu United și am sfârșit prin a pierde cumva.
"Este modul în care răspunzi la o situație. Acești băieți vor mai mult, vor să fie testați și chestionați, apoi vor să meargă pe teren. Avem exemple mari de asta astăzi, jucând 72 de ore după 120 de minute duminică.
"Să jucăm cel mai important meci al sezonului pentru oamenii noștri, a fost un test de atitudine, de ce suntem făcuți, de curajul pe care îl avem. Din primul minut, am meritat pe deplin să câștigăm meciul".
"Ghinion că nu am marcat 10 goluri
Presat să spună dacă succesul din derby-ul din nordul Londrei a readus încrederea în Arteta și echipa sa, spaniolul a adăugat: "Nu putem controla asta. Am pierdut în cel mai incredibil mod împotriva lui Manchester United.
"Încrederea mea vine din faptul că văd jucătorii și modul în care se comportă în fiecare zi. Dacă încrederea mea vine și pleacă cu fiecare rezultat, atunci nu ar trebui să facem asta."
Demonstrând încrederea pe care Arteta o prețuiește atât de mult, mijlocașul lui Arsenal Declan Rice a insistat că ar fi trebuit să dispună de Tottenham cu o marjă mult mai mare.
"Se poate spune că seara asta a însemnat mai mult decât orice. Din primul minut, prima repriză a fost dominare pură", a spus el.
"Am arătat intenția, presiunea, dorința, se putea spune că a fost un derby. Cred că am fost probabil ghinioniști că nu am marcat 10 goluri. Acesta este sentimentul".
Mijlocașul englez Rice a fost într-o dispoziție gălăgioasă după ce a jucat după accidentare pentru a ancora mijlocașul lui Arsenal.
Lovind înapoi la criticii săi, Rice a spus: "Pe măsură ce am îmbătrânit, nu primesc recunoașterea pe care o merit.
"Am fost cumpărat pentru o taxă mare și joc pentru Arsenal. Nu mulți oameni ca Arsenal. Îmi țin capul plecat și îmi cunosc calitățile".
La fel ca Arteta, fostul star de la West Ham este încrezător că Liverpool poate fi reținută, atâta timp cât Arsenal profită de orice alte derapaje ale rivalilor.
"De fiecare dată când Liverpool a remizat, nu am capitalizat și asta a fost o lovitură în dinți", a spus el.
"Pentru a reduce diferența este important, o noapte mare pentru noi".