Алла Владимировна Самойлова родилась 5 февраля 1967 года в городе Чебоксары. В 1990 году получила диплом Чувашского государственного университета им. И. Н. Ульянова по специальности «Лечебное дело, акушерство и гинекология». После окончания университета трудилась в медсанчасти Чебоксарского хлопчатобумажного комбината. В 1993 году окончила аспирантуру Чувашского университета и там же начала работать ассистентом кафедры акушерства и гинекологии. В 1994 году стала главным врачом Чебоксарского медицинского центра «Семья».

В 2001 году была назначена на пост главного врача ГУЗ «Президентский перинатальный центр». В 2009 года году защитила докторскую диссертацию и стала заведующей кафедрой акушерства и гинекологии Института усовершенствования врачей, в 2010-м — заведующей кафедрой акушерства и гинекологии Чувашского университета. 25 января 2012 года Алла Самойлова была назначена заместителем председателя кабинета министров — министром здравоохранения и социального развития Чувашии. Также до октября 2015 выступала заместителем председателя кабинета министров Чувашии.

С октября 2015 по февраль 2017 года занимала пост министраздравоохранения Чувашии. В 2016 году стала генеральным директором АО «Санаторий Чувашиякурорт». В июле 2018 года Алла Самойлова была назначена советником руководителя Федеральной службы по надзору в сфере здравоохранения (Росздравнадзора), в дальнейшем — начальником управления контроля за реализацией государственных программ в сфере здравоохранения ведомства. В начале марта 2020 года возглавила департамент проектной деятельности Минздрава РФ. Алла Самойлова — автор свыше 80 научных работ и двух патентов на изобретения. Является заслуженным врачом Чувашской Республики (2007). Имеет нагрудный знак «Отличник здравоохранения» Минздрава России и медаль ордена «За заслуги перед Чувашской Республикой».