Арсений Самсонов родился в Москве в семье художника. Своё знакомство с миром музыки начал с виолончели в возрасте 6 лет в детской музыкальной школе №21 им. И.С. Баха. В 9 лет начал осваивать новый инструмент — валторну и уже через год поступил в школу при Государственном училище духового искусства. С первого года обучения в школе при духовом училище Арсений играл партию первой валторны в духовом оркестре.

В 2005 году поступил в Центральную музыкальную школу при Московской консерватории в класс профессора А.С. Демина. Во время своего обучения получил приглашение к  участию в гастрольном туре Молодежного симфонического оркестра стран СНГ под руководством Ю.И. Симонова в качестве солиста оркестра. В 2009 году продолжил своё обучение в Московской государственной консерватории имени П.И. Чайковского в классе А.С. Демина. С первых лет обучения в консерватории принимал участие в выступлениях ведущих московских коллективов, таких как Российский национальный оркестр, ГАСО им Е.Ф. Светланова, Национальный филармонический оркестр России, Государственный камерный оркестр «Виртуозы Москвы», Государственный академический Мариинский театр. С 2011 г. — солист Академического симфонического оркестра Московской филармонии. В 2017 г. получает приглашение на должность артиста оркестра в Национальный филармонический оркестр России и Государственный камерный оркестр «Виртуозы Москвы».

Участник гастрольных туров в Англии, Германии, Франции, Японии, Бельгии, Китае, Нидерландах, Италии, Аргентине, Испании, Южной Корее, Польше, Греции, Литве, Латвии, Эстонии.

На протяжении многих лет проявляет себя как яркий, талантливый музыкант, который ведёт активную концертную деятельность в России и других странах как в качестве солиста, так и участника ансамблей, камерных и симфонических оркестров.