Samuelsson, dessen Vater Ulf Samuelsson lange in der National Hockey League spielte, wurde während des Sommerurlaubs seiner Eltern im schwedischen Leksand geboren und wuchs in den Vereinigten Staaten auf. Dort spielte er in der Saison 2008/09 zunächst für die Chicago Steel in der United States Hockey League, ehe er zum Saisonende kurzzeitig ins US National Team Development Program des US-amerikanischen Eishockeyverbandes USA Hockey wechselte, um sich auf die U18-Junioren-Weltmeisterschaft 2009 vorzubereiten. Im Anschluss daran wurde der Verteidiger im NHL Entry Draft 2009 in der zweiten Runde an 61. Stelle von den Pittsburgh Penguins, dem Team für das auch sein Vater gespielt hatte, ausgewählt. Zunächst wechselte Samuelsson aber an das Boston College und lief dort für die folgenden beiden Spielzeiten in der Hockey East, einer Division der National Collegiate Athletic Association, auf. In beiden Spieljahren errangen die "Eagles" die Meisterschaft der Hockey East und feierten im Jahr 2010 zudem den Gewinn der nationalen Meisterschaft.