Η Δόμνα Σαμίου γεννήθηκε στις 12 Οκτωβρίου 1928 στην Καισαριανή της Αθήνας. Οι γονείς της ήταν μικρασιάτες πρόσφυγες από το Μπαϊντίρι, χωριό της περιοχής της Σμύρνης.
Σε ηλικία 13 ετών η Δόμνα Σαμίου έχει την πρώτη διδακτική επαφή με τη βυζαντινή και τη δημοτική μουσική αλλά και με τη λογική της επιτόπιας έρευνας, μαθητεύοντας κοντά στον Σίμωνα Καρά, στο «Σύλλογο προς Διάδοσιν της Εθνικής Μουσικής», ενώ παράλληλα φοιτά στο νυχτερινό Γυμνάσιο.
Ως μέλος της χορωδίας του Σίμωνα Καρά αρχίζει η σχέση της και με το Εθνικό Ίδρυμα Ραδιοφωνίας/Ε.Ι.Ρ όπου αργότερα, το 1954, προσλαμβάνεται στο Τμήμα Εθνικής Μουσικής.