Bei der EM 2005 startete man mit zwei überzeugenden Auftaktsiegen, verlor aber erneut das Viertelfinale, diesmal gegen den späteren Europameister Griechenland. Nach weiteren Niederlagen in der Platzierungsrunde belegte man erneut den achten Platz und verpasste die Qualifikation für die Basketball-Weltmeisterschaft 2006. Der neue Nationaltrainer David Blatt nominierte Samoilenko erneut für die EM 2007. Hier gewann man alle Vorrundenspiele und in der neu eingeführten Zwischenrunde verlor man nur das Spiel gegen Gastgeber Spanien, dieses aber klar mit über zehn Punkten Unterschied. Im Finale traf man erneut auf den Titelfavoriten Spanien und gewann in der Schlussminute mit einem Punkt Unterschied und sicherte Russland damit den ersten Titelgewinn nach dem Zusammenbruch der Sowjetunion, deren Nationalmannschaft 13-mal Europameister geworden war. Bei den folgenden Olympischen Spielen 2008 stand Samoilenko ebenfalls im Kader, wurde aber von Trainer Blatt nur noch vereinzelt eingesetzt. Dort enttäuschte der amtierende Europameister und schied nach nur einem Sieg in der Vorrunde vorzeitig aus.