Γεννήθηκε στα Βάγια, χωριό κοντά στη Θήβα. Σπούδασε Πολιτικές Επιστήμες στο Πάντειο Πανεπιστήμιο, φωνητική και ορθοφωνία, και βυζαντινή μουσική με τον Καθηγητή και Πρωτοψάλτη της Μητρόπολης Αθηνών Σπύρο Περιστέρη. Έψαλλε κοντά του από το 1983 ως το 1993, ως μέλος της χορωδίας της Μητρόπολης Αθηνών.
Από το 1984 έως το 1989 συνεργάστηκε με τον Μίκη Θεοδωράκη, συμμετέχοντας στις συναυλίες του σε Ελλάδα και εξωτερικό, καθώς και σε δισκογραφικές δουλειές του.
Έχει κυκλοφορήσει, μεταξύ άλλων, δύο δίσκους με αρβανίτικα τραγούδια: «Αρβανίτικα τραγούδια» (1988) και «Τριαντάφυλλο του βράχου» (1999), καθώς κι ένα βιβλίο-CD με τίτλο «Ανθολογία αρβανίτικων τραγουδιών της Ελλάδας» (2002).
Από το 1992 συνεργάζεται με τον Μάρκο Φ. Δραγούμη στο Μουσικό Λαογραφικό Αρχείο Μέλπως Μερλιέ (Μ.Λ.Α.), σε μουσικολογικά θέματα που έχουν σχέση με τη δημοτική και βυζαντινή μουσική.
Το 1997 δημιούργησε το μικρό μουσικό σύνολο «Μπουκουράνα», με το οποίο έχει κυκλοφορήσει δύο δίσκους. Έχει συνεργαστεί σε συναυλίες με διάφορους συνθέτες, ενώ είναι και ο ίδιος συνθέτης πολλών έργων.
Πηγή: Μουσικό Λαογραφικό Αρχείο Μέλπως Μερλιέ (2016)
Ο Θανάσης Μωραΐτης έγραψε το παρακάτω κείμενο το 2012, λίγες μέρες μετά τον θάνατο της Δόμνας Σαμίου, στις 10 Μαρτίου 2012:
Αεικίνητη, δοτική, προστατευτική και πάντα διαθέσιμη σ’ αυτούς που αγαπούσε.
Αξιοπρεπής και ως καλλιτέχνης και ως άνθρωπος. Έξαλλη και λάβρα με τον κουρνιαχτό που δημιουργούσαν και εξακολουθούν να δημιουργούν οι «καλλιτέχνες»–σούργελα που, ελέω δημοσιογράφων και τηλεοπτικών παρουσιαστών αμόρφωτων, αγράμματων —πήγα να πω «Κατινών»— και άμουσων, προσπαθούσαν και προσπαθούν εις μάτην της αληθινής τέχνης να πλασαριστούν ως καλλιτέχνες.
Σε μία από τις πολλές και «άτακτες» συζητήσεις που έκανα με τον Γρηγόρη Μπιθικώτση στο σπίτι του, μόλις ανέφερα το όνομα της Δόμνας μου λέει: «Ρε, κατάλαβες για τι μιλάς; Για το άγιο δισκοπότηρο της δημοτικής μουσικής». Και χαμήλωσε τα μάτια του σαν «πιετά».
Οι μελλοντικές γενιές —μουσικών και μη— έτσι κι αλλιώς θ’ αναγκαστούν να της εκφράσουν την ευγνωμοσύνη τους γιατί θα συναντούν σε κάθε τους βήμα την έρευνά της, το μέταλλο της «ίσιας», αλλά τόσο εύθραυστης φωνής της και τη μοναδική έκφρασή της (όποιος έχει ακούσει το Κοράσιν ετραγούδαγε ή το Όσο βαρούν τα σίδερα, καταλαβαίνει).
Για όλους εμάς που η ίδια είχε αποφασίσει να είμαστε κοντά της θα συνεχίσουμε να νιώθουμε αυτό που νιώθαμε: θαυμασμό και ευγνωμοσύνη για τη μητέρα μας. Πώς αλλιώς;
Ο Θ. Μ. έκανε ελάχιστες συναυλίες μαζί της. Σε μία απ’ αυτές με αρβανίτικα τραγούδια από την Ελλάδα και την Κάτω Ιταλία (Παλλάς, 1996) η Δ. Σ. τραγούδησε τρία ελλαδικά αρβανίτικα — χωρίς η ίδια να έχει αρβανίτικη καταγωγή ή να ξέρει τη γλώσσα· ούσα εκ γενετής μαθήτρια —να ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα των ταλαντούχων—, τα έμαθε και τα τραγούδησε με εκφορά αρβανίτισσας. Η συναυλία αποτυπώθηκε στο CD του Θ. Μ. με τίτλο «Τριαντάφυλλο του βράχου» (επιμέλεια ορχήστρας-ενορχήστρωση: Νίκος Γράψας και Δημήτρης Λέκκας, ΛΥΡΑ 1998). Ο Θ. Μ. συμμετέχει τραγουδώντας ένα τραγούδι στο CD της Δ. Σ. Τα Πασχαλιάτικα. Σημαντική η προσφορά της φωνής της σε δυο CD που εξέδωσε το Μουσικό Λαογραφικό Αρχείο Μέλπως Μερλιέ (διευθυντής του ο μουσικολόγος Μάρκος Φ. Δραγούμης): «Τραγούδια της Καππαδοκίας» και «Τραγούδια της Σαμοθράκης» (και τα δύο σε μουσική επιμέλεια του αγαπημένου της μουσικού Σωκράτη Σινόπουλου).
