Eu encontrei uma solução, que é Usar o link simbólico criado pela adição do ambiente virtual da versão python que eu preciso.
então, tendo
ExecStart=/root/project/venv/bin/python3.6 -m flask run
e especificando a variável de ambiente:
Environment=FLASK_APP=app.py
também o diretório de trabalho (necessário para reconhecer o app.py)
tudo em um arquivo de serviço systemd fez o truque.