Elle débute son itinéraire musical par le jazz et le negro spiritual (Festival de Champigny). Puis elle intègre le choeur tzigane Kazansky, où elle intervient souvent en soliste, et avec lequel elle effectue de nombreuses tournées.

Depuis quelques années, elle explore le domaine des musiques traditionnelles, en particulier les mélodies yiddish et judéo-espagnoles. A cet effet, elle a constitué un ensemble -le quartet Toupîm- avec lequel elle se produit régulièrement (festival Occitania de Toulouse, festival de Cordoue, Musée d'Art et d'Histoire du Judaïsme, La Vieille Grille, Le Petit Journal Montparnasse, festival de Carpentras, Espace Rachi, Mairie du 20ème, Espace Athéna d'Auray, festival de Bruxelles, etc).

Marlène Samoun ne se contente pas de reproduire les musiques traditionnelles, elle les enrichit de sa propre sensibilité et son ouverture à la modernité. C'est ainsi qu'elle a élaboré une série de concerts intitulés Let my people jazz (rencontre entre rythmes d'aujourd'hui et musiques traditionnelles) qui remporte un vif succès depuis plusieurs mois.

Depuis 2002, elle chante dans La Disputation de Barcelone de et m.e.s. Serge Dekramer.