Детство будущего музыканта прошло в городе Асбест. Мама — врач, отец — инженер.
В музыкальной школе не учился, но самостоятельно овладел игрой на гитаре и фортепиано, в 6-м классе пару раз сыграл на бас-гитаре в школьном ансамбле. После окончания школы неудачно пытался поступить на исторический факультет, затем год работал лаборантом в своей же школе. В 1988 году поступил в музыкальное училище по классу бас-гитара, но бросил обучение.
В конце 1990-х годов Глеб Самойлов (под влиянием своей бывшей жены Татьяны и Константина Кинчева из группы «Алиса») принял православное крещение. Правда, уже в середине 2000-х Глеб называет себя «нерелигиозным человеком».
Во второй половине 2002 года изменил имидж, покрасил волосы, а в январе 2004 года сделал на голове ежик, который сохранился и сегодня.
Был дважды женат. Есть сын Глеб.
Глеб Самойлов не входит в число основателей группы «Агата Кристи». Он присоединился к Петру Маю, Александру Козлову и своему старшему брату Вадиму Самойлову в 1988 году. Официальным днём рождения «Агаты Кристи» считается 20 февраля 1988 года, первый концерт с данным названием в зале № 2 Уральского политехнического института.
Начиная с 1991 года и до последнего времени являлся основным автором слов и музыки в группе — Глебом Самойловым написана большая часть песен «Агаты Кристи», в том числе наиболее известных.
Чаще всего играл на гитарах Gibson Les Paul Standard и Rickenbacker Bass 4001JG.
В 2009 году «Агата Кристи» объявила о распаде. В январе 2010 года Глеб организовал новый проект «Глеб Самойлоff & The Matrixx».
Этот проект был воспринят поклонниками «Агаты Кристи» вообще, и Глеба Самойлова в частности, неоднозначно, главным образом из-за существенных различий в музыке, физике, стиле и настроении новой и старой групп. Многие фанаты «Агаты» перестали воспринимать Глеба вне группы, хотя это не помешало собрать приличное число сторонников его нового проекта как среди нынешней молодежи, так и среди некоторых давних слушателей.
Осенью 2010 года вышел первый альбом «Прекрасное жестоко», в который вошло 24 композиции. Через год вышел второй альбом «Треш», состоящий из 16 композиций.
Помимо работ в группах, Глеб записал сольный альбом в 1990 году под названием «Маленький Фриц» и в 1993 году — альбом «Сви100пляска», оставшийся неизданным по причине того, что альбом был утерян. Но в 2008 году в Сети появилась демо-запись альбома. К сожалению, она плохо сохранилась, и качество аранжировок оставляет желать лучшего.