Nato in Illinois, i genitori di Sante Bartolai sono originari del Modenese e la famiglia torna in Italia quando lui è ancora un bambino.
Viene ordinato sacerdote nel maggio 1942, ricevendo la nomina a parroco di Palagano, nonché responsabile dell’Azione cattolica della zona.
Accusato di organizzare gruppi di giovani disertori, viene arrestato nel 1944, dopo che, coinvolto negli scontri durante il rastrellamento dell’8-9 marzo, accompagna i fascisti feriti a Montefiorino.
Viene incarcerato a San Giovanni in Monte, a Bologna, per poi essere trasferito a Fossoli (Carpi) e, infine, a Mauthausen.
È liberato l’8 maggio 1945.
Torna a Modena, venendo nominato parroco di Savoniero, ruolo che ricopre sino alla sua scomparsa, nel 1979.

Sante Bartolai, Da Fossoli a Mauthausen, Quaderni dell’Istituto storico della Resistenza, n. 5, Modena, Istituto Storico della Resistenza di Modena 1966