Карьера Самсонова в кино была стремительной. Первая же самостоятельная работа - экранизация чеховской "Попрыгуньи", созданная в 1955 году, принесла ему признание не только на родине, но и за рубежом. За свою долгую жизнь в кино он снял более двух десятков картин. Режиссер ставил и чеховские "Три сестры", и шекспировские "Много шума из ничего", по произведениям Пристли - "Бешеное золото", по произведениям Кристи - "Мышеловку".
Видимо, самой удачной работой Самсонова стала экранизация пьесы Всеволода Вишневского "Оптимистическая трагедия", поставленная в 1963 году и удостоенная множества призов. Последней работой мастера стал снятый в 1996 году фильм "Милый друг давно забытых лет" по рассказу Алексея Толстого "Любовь".
Со словами прощания на траурной церемонии выступил президент Гильдии кинорежиссеров России, народный артист СССР Марлен Хуциев, президент академии "Золотой орел", народный артист СССР Владимир Наумов, режиссер Сергей Соловьев.
Самсон Самсонов похоронен на Троекуровском кладбище.