В 2007 году с отличием окончил факультет подготовки научно-педагогических кадров Московской медицинской академии им. И.М. Сеченова по специальности «лечебное дело», с присвоением квалификации «врач».
С 2005 по 2009 г. Самойленко И.В. работал лаборантом-исследователем лаборатории биохимической фармакологии отдела экспериментальной химиотерапии НИИ ЭДиТО РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН.
С 2007 по 2009 г. проходил обучение в ординатуре по специальности «онкология» в РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН в отделении биотерапии опухолей.
С 2009 по 2012 год обучение в аспирантуре и защитил диссертационную работу на соискание степени кандидата медицинских наук на тему «Эффективность вакцинотерапии в комбинации с химиотерапией в лечении диссеминированной меланомы кожи»
С 2012г. работал научным сотрудником, а с 2013г. по настоящее время работает старшим научным сотрудником в отделении хирургическом № 10 биотерапии опухолей (сегодня – онкологическое отделение хирургических методов лечения № 12 онкодерматологии).
С 2016 года состоит в правлении Ассоциации специалистов по проблемам меланомы, курирует ряд региональных программ Ассоциации.
Самойленко И.В. принимает активное участие в российских и зарубежных образовательных программах, конференциях и симпозиумах в качестве докладчика и председателя секций; является членом Европейских и Американских профессиональных медицинских сообществ.

В рамках своей научной деятельности Самойленко И.В. активно участвует в разработке научных направлений, посвященных вопросам биотерапии опухолей, в частности иммунотерапии аутологичными лимфоцитами, а также поисков механизмов резистентности к современным иммунологическим препаратам.

Самойленко И.В. является автором более 50 научных работ, и главы в 1 монографии; многократно докладывал результаты своих исследований на международных и российских конгрессах, стал участником рабочих групп по разработке клинических рекомендаций Минздрава России и RUSSCO по меланоме и опухолям кожи, которые были опубликованы в 2017 г.