Фамилия Вальтера при рождении — Лухан (исп. Luj?n). Он родился от матери-одиночки, и в подростковом возрасте решил взять фамилию отчима — Самуэль.
Завоевав золото юношеского чемпионата мира-1997 в составе команды Аргентины, Самуэль оформил дебют за взрослую сборную в поединке с Венесуэлой в феврале 1999 года. Вскоре он пробился в «основу» и провёл три поединка на ЧМ-2002. Спортсмен не поехал на Олимпийские игры 2004 года из-за возрастных ограничений, но регулярно выступал в отборочной кампании ЧМ-2006.
Самуэль начал карьеру в «Ньюэллс Олд Бойз», а в сезоне 1996 — в возрасте 18 лет — закрепился в основном составе. Благодаря не по годам стабильной игре получил приглашение «Бока Хуниорс», куда и перешёл в следующем сезоне.
1997: Быстро адаптировавшись, Самуэль сыграл важную роль в триумфальной кампании «Бока Хуниорс» в сезоне 1998/99. В следующем году клуб выиграл Кубок Либертадорес, одолев в финале «Палмейрас» по пенальти.
2000: Летом Самуэль перебрался в «Рому», отдавшую за него 19,8 млн евро, команда же заняла шестое место в серии А. Год спустя римляне выиграли первый «скудетто» за 18 лет, а аргентинец, заменивший ветерана Алдаира, пропустил всего три встречи. В следующем сезоне «Рома» уступила чемпионский титул «Ювентусу» лишь в последнем туре.
2003/04: Сезон 2002/03 сложился для римлян не слишком удачно — клуб занял второе место, отстав от «Милана» на 11 очков. Самуэль же играл превосходно, а его команда пропустила всего 19 голов. Подобная статистика не могла не привлечь внимание «Реала», отдавшего за южноамериканца 25 млн евро в мае того года. Однако в «королевском» клубе у Самуэля что-то[неизвестный термин] не пошло[куда?]. 30 матчей в Примере хватило руководству, чтобы принять решение о продаже футболиста. В 2005-м году он вернулся в Италию, но уже в «Интер», где и выступает до сих пор.
В первые свои сезоны в составе «нерадзурри» он не всегда попадал в основной состав, но при Жозе Моуринью стал ключевым игроком команды. При его непосредственном участии миланцы в сезоне 2009/10 оформили хет-трик, выиграв все турниры, в которых участвовали. Всего же на счету Самуэля пять чемпионств с «Интером», три выигранных Суперкубка и два Кубка ИталииВ