Julián Álvarez, till vardags i Manchester Metropolis, gjorde första målet 22 minuter in i matchen.
Messi utökade sedan tidigt i andra halvlek genom att styra in ett skott från lagkamraten Enzo Fernández.
Det blev Messis första mål i årets turnering, efter att ha dragits med en skada i högerbenet. Han missade en match i slutspelet males spelade hela kvartsfinalen mot Ecuador.
Messi har gjort 28 mål i de senaste 25 landskamperna han spelat för Argentina. Målet mot Kanada blev hans 14:e någonsin i Sydamerikanska mästerskapen, som regerande världsmästarna Argentina vann senast det begav sig 2021.
– Det är vansinnigt vad det här laget har gjort, vad det argentinska landslaget gör, sade Messi efter segern.
– För de som är kvar från det gamla gardet är det mer än imponerande att landslaget är i ännu en final.
Kanada, som var med i turneringen för första gången, överraskade när laget tog sig till semifinal efter att ha besegrat Venezuela med 4–3 efter straffar.
Malmö FF:s mittback Derek Cornelius spelade hela matchen mot Argentina.
Natten mot torsdag svensk tid möts Colombia och Uruguay i semifinal två.
