Samitova-Galkina begynte karrieren som mellomdistanseløper og deltok under VM 2003 i Paris, der hun ble nummer sju på 5000 meter. I 2004 ble hun nummer seks under OL i Aten. Samme år satte hun ny verdensrekord på 3000 meter hinder med tiden 9.01,59. Til tross for verdensrekorden hadde hun problemer med å lykkes i store mesterskap. Under VM 2007 i Osaka endte hun nede på sjuendeplass. Den store triumfen kom under Sommer-OL 2008, der hun tok gull på verdensrekordtiden 8.58,81.