Samuelsen lớn lên ở Hamar.[2] Cô bắt đầu chơi vĩ cầm năm ba tuổi tại một trường âm nhạc địa phương ở ngoại ô thành phố.[1] Năm bốn tuổi, cô đã trở thành học trò của nghệ sĩ vĩ cầm Arve Tellefsen,[1][4] người đã gọi anh em Mari và Håkon Samuelsen là "hai trong số những tài năng âm nhạc đàn dây vĩ đại nhất ở Na Uy".[4][5] Cô học với Tellefsen ở Oslo, và luyện tập với ông trong gần 10 năm.[1]

Sau đó, Samuelsen theo học tại Học viện Âm nhạc Barratt Due ở Oslo dưới sự dìu dắt của nghệ sĩ vĩ cầm Stephan Barratt-Due. Trong mười năm qua, cô là học trò của giáo sư kiêm nghệ sĩ vĩ cầm người Nga nổi tiếng thế giới Zakhar Nuhimovic Bron. Cô nhận được hai bằng thạc sĩ tại Đại học Nghệ thuật Zurich ở Thụy Sĩ vào năm 2012.[1]