Лила Самсон родилась 6 мая 1951 года в Кунуре, штат Тамилнад, Индия. Ее отец, вице-адмирал Бенджамин Абрахам Самсон, был из еврейской общины Бене-Израиль из Пуны, а мать, Лайла Самсон, принадлежала к гуджаратской римско-католической общине из Ахмедабада. В возрасте 9 лет она начала свое обучение индийскому классическому танцу и музыке в фонде Калакшетра в Ченнаи под руководством его основательницы, Рукмини Деви Арундале.
Начав свою карьеру как солистка Бхаратанатьям, Лила Самсон преподавала в Шрирам Бхартия Кала Кендра в Дели и Гандхарва Махавидьялая в Дели. Со временем она выступала по всей Индии и за рубежом, включая Европу, Африку и Северную и Южную Америку. В 1995 году Самсон основала танцевальную группу Spanda, чтобы переосмыслить традиционный словарь Бхаратанатьям. О ее работах было снято два документальных фильма: Sanchari и The Flowering Tree.
Помимо своей танцевальной карьеры, Лила Самсон занимала ряд важных административных должностей. В апреле 2005 года она была назначена директором фонда Калакшетра. В августе 2010 года она стала председателем Сангит Натак Академи, а в апреле 2011 года — председателем Центрального совета по сертификации фильмов. Она ушла с поста директора Калакшетры в 2012 году и с поста председателя Центрального совета по сертификации фильмов в 2015 году.
В кино Лила Самсон дебютировала в 2015 году в тамильском фильме Мани Ратнама «OK Kanmani», где сыграла роль Бхавани Ганапати. Она повторила свою роль в болливудском ремейке 2017 года «OK Jaanu». Среди других ее заметных работ в кино — «Adithya Varma» 2019 года, «Sillu Karupatti» 2019 года, «Putham Pudhu Kaalai» 2020 года, «Shyam Singha Roy» 2021 года и «Leo» 2023 года.
За свой вклад в искусство Лила Самсон была удостоена множества наград, включая Падма Шри в 1990 году, Сангит Натак Академи в 1999–2000 годах и Калаймамани в 2005 году от правительства Тамилнада.