Если это французская фамилия с ударением на последний слог, то она не склоняется. Если это не французская фамилия, то склоняется.
В Петергофе - Самсоновский (Самсониевский, Самсоньев) канал. А в Петербурге - Сампсониевский мост.
Предложенное Вами написание корректно.