После службы в армии учился в Северо-Западном заочном политехническом институте, работал на фабрике имени Луначарского. Играл на гитаре в различных группах — «Золотое время», «Союз любителей музыки рок». После знакомства со Святославом Задерием, некоторое время работал в группе «Магия». Затем Самойлов появился в составе созданной Задерием
«Алисы». В этой группе он и играет до сих пор. Кроме того, в середине 1980-х годов Петр Самойлов записал сольный альбом.