Fatti: A. A.a D._, già attivo professionalmente come autista, il 27 luglio 2000 ha presentato una domanda di prestazioni dell'assicurazione invalidità, lamentando un'inabilità addebitabile a disturbi nervosi e a un linfoma. Esperiti gli accertamenti medici ed economici, l'Ufficio AI del Cantone Ticino (UAI), con decisioni del 24 settembre 2001, ha posto D._ al beneficio di una rendita intera (grado del 100%) per il periodo dal 1° giugno 2000 al 30 giugno 2001 e di una mezza rendita (grado del 50%) dal 1° luglio 2001. Le decisioni facevano seguito alle valutazioni 15 giugno 2001 della dott. G._, specialista in psichiatria e psicoterapia, la quale, posta la diagnosi di elaborazione di sintomi fisici per ragioni psicologiche (F 68.0 dell'ICD 10), dovuti alla mancata elaborazione della malattia somatica del 1994 (linfoma non Hodgkin, in remissione completa) aveva ritenuto una capacità lavorativa del 50%, aumentabile al 100% nell'arco dei successivi sei mesi. A.b Una prima procedura di revisione ha portato alla conferma della mezza rendita (comunicazione UAI del 5 giugno 2002). A.c Nel mese di giugno 2006 l'UAI ha avviato una seconda procedura di revisione. Ritenuta necessaria una valutazione globale della situazione, l'amministrazione ha incaricato il Servizio di accertamento medico dell'AI (SAM) di effettuare una perizia pluridisciplinare (psichiatrica e oncologica). Per il loro esame i periti del SAM si sono avvalsi della consulenza della dott. O._ che ha curato l'aspetto psichiatrico e del dott. P._ che ha valutato quello oncologico. Gli specialisti hanno evidenziato l'assenza di turbe psichiche e la remissione completa della malattia oncologica, tale da non influire sulla capacità lavorativa. Sulla base delle conclusioni peritali, che escludevano l'esistenza di un' invalidità, l'UAI ha soppresso la mezza rendita (decisione del 2 ottobre 2007). B. Con giudizio del 23 febbraio 2009 il Tribunale delle assicurazioni del Cantone Ticino ha respinto il ricorso di D._ contro la decisione dell'UAI. C. Contro questa pronuncia D._, patrocinato dall'avv. Marco Cereghetti, è insorto al Tribunale federale. Previa concessione dell'effetto sospensivo, chiede in via principale l'annullamento del giudizio cantonale e il mantenimento della mezza rendita AI in suo favore. Subordinatamente postula il rinvio della causa al Tribunale delle assicurazioni del Cantone Ticino, rispettivamente all'UAI, per complemento dell'istruttoria. L'UAI chiede la conferma del giudizio cantonale, mentre l'Ufficio federale delle assicurazioni sociali ha rinunciato a determinarsi. D. Trattandosi di una decisione negativa, con lettera del 22 aprile 2009 D._ è stato informato dell'impossibilità di concedere l'effetto sospensivo al ricorso.