В честь победы русских войск под Полтавой, по указу Петра I было решено построить в Петербурге храм. Деревянная церковь была и освящена в 1710 году и была названа именем Преподобного Сампсония Странноприимца. Через некоторое время по приказу Петра I здесь образовалось городское кладбище. Здесь были захоронены такие известные люди того времени как Трезини, Маттарнови, Растрелли, Волынский и Еропкин. Впоследствии было решено построить каменный храм. Строительство началось в 1728 году, велось с перерывами, и было закончено только в 1740 году. Это здание одно из немногих, сохранившихся до нашего времени.
В середине двадцатого века здание превратили в склад, и только в конце 90х был восстановлен первоначальный статус здания. Сегодня в Самсоновском соборе проходят праздничные богослужения, при храме функционирует исторический музей.