Η Δόμνα Σαμίου γεννήθηκε στις 12 Οκτωβρίου1928 στην Καισαριανή της Αθήνας. Οι γονείς της ήταν πρόσφυγες της Μικράς Ασίας, ζούσαν σε ένα χωριό έξω από τη Σμύρνη, το Μπαϊντίρι. H μητέρα της ήρθε με την καταστροφή στην Ελλάδα, ο πατέρας της τέσσερα χρόνια αργότερα, «γιατί έμεινε αιχμάλωτος εκεί». Από εκεί έχει τα πρώτα ακούσματα της ελληνικής παραδοσιακής μουσικής, όπως η ίδια ομολογεί σε συνέντευξή της. Έτσι μεγαλώνει και αγαπάει το Δημοτικό Τραγούδι.
Σε ηλικία 13 ετών έχει την πρώτη διδακτική επαφή με την μουσική. Πηγαίνει στο "Σύλλογο προς Διάδοσιν της Εθνικής Μουσικής", όπου και μαθητεύει κοντά στον δημιουργό του Σίμωνα Καρρά. Εκεί παίρνει τα πρώτα μαθήματα Βυζαντινής μουσικής και της αποκαλύπτονται τα μυστικά του παραδοσιακού τραγουδιού. Παρακολουθεί παράλληλα νυχτερινό Γυμνάσιο.
Το 1954 αρχίζει μια μακρά σχέση με το Εθνικό Ίδρυμα Ραδιοφωνίας (Ε.Ι.Ρ) που τερματίζεται το 1971. Παράλληλα συνεργάζεται με την Ελληνική Τηλεόραση (Ε.Ρ.Τ) για μια σειρά μουσικών ντοκυμανταίρ με το τίτλο "Μουσικό Οδοιπορικό". Αυτή η προεργασία θα την βοηθήσει να αποκτήσει ένα πλούσιο μουσικό υλικό, που αποδεικνύεται σημαντικό, με απώτερο στόχο την διαφύλαξη της ελληνικής παραδοσιακής μουσικής.
Το 1971, χρονιά ορόσημο για την μετέπειτα πορεία της, παρουσιάζεται δίπλα στον Διονύση Σαββόπουλο συνερμηνεύοντας παραδοσιακά τραγούδια επί σκηνής. Ήδη όμως το 1960 κυκλοφορούν δίσκοι της σε Ελλάδα, Γαλλία και Σουηδία, που σηματοδοτούν την απήχηση του έργου της στον κυρίως Ελληνισμό και στην Ελληνική Ομογένεια.
Αντιστρατευόμενη την εμπορική εκμετάλλευση και εκλαΐκευση της ελληνικής παράδοσης, αρχίζει να παρουσιάζει επί σειρά ετών την όσο πιο αυθεντική εκτέλεσή της. Έτσι κάνει αμέτρητες συναυλίες στις οποίες τραγουδά η ίδια, αλλά και παρουσιάζει αυθεντικούς καλλιτέχνες και δημιουργούς του δημοτικού τραγουδιού.
Το έργο της ξεπερνά τα ελληνικά σύνορα και την ελληνική γλώσσα. Παρουσιάζεται σε πολλές χώρες της Ευρώπης, της αμερικανικής ηπείρου και σε πόλεις της Αυστραλίας, όπου και δίνει συναυλίες.
Το 1993, ο Γιώργος Θεοδοσιάδης της ανέθεσε την επιμέλεια της "ζωντανής" μουσικής του Αγαπητικού της Βοσκοπούλας που ανέβασε το Εθνικό Θέατρο
Στο Ωδείο Ηρώδου του Αττικού τραγούδησε για τέσσερις συνεχείς χρονιές (1995-1998).
Μεγάλη αναγνώριση της δίδεται από το Μέγαρο Μουσικής, όπου παραδίδει συναυλίες με Ακριτικά Τραγούδια (Μάιος 1995) και ελληνικά παραδοσιακά κάλαντα (Χριστούγεννα 1996), καθώς και το αφιέρωμα που της έκανε ο ίδιος φορέας τον Οκτώβριο του 1998 για τα 70 της χρόνια.
Το 1981 δημιούργησε τον Καλλιτεχνικό Σύλλογο Δημοτικής Μουσικής "Δόμνα Σαμίου", όπου και συνεχίζει την ίδια ποιοτική και αξιόλογη δισκογραφική της παραγωγή.
Παράλληλα, από το 1994 ως το 2001, παραδίδει μαθήματα δημοτικού τραγουδιού στο Μουσείο Ελληνικών Λαϊκών Μουσικών Οργάνων.
Της παραδίδεται, το 2006, το βραβείο Αρίων για την συνολική προσφορά της στην διάσωση του δημοτικού τραγουδιού.
Η Δόμνα Σαμίου συνεχίζει ως σήμερα την έρευνα και την καταγραφή της ελληνικής παραδοσιακής μουσικής.
Η εμπεριστατωμένη γνώση της πάνω στο αντικείμενο της δημοτικής παράδοσης του ελληνικού τραγουδιού, η πρωτοπορία της θεματολογίας της, η πολύχρονη πείρα της και η ακρίβεια στην απόδοση των λεκτικών ιδιομορφιών και του ύφους του τραγουδιού της κάθε περιοχής, την καθιστούν μοναδική στον τομέα της.
