Nata a Leida il 28 gennaio 2002, Samantha Van Diemen ha iniziato la carriera nel CTO, centro di formazione della federazione olandese. Nel 2018, alla chiusura del progetto, è passata all’Ajax, dove ha vinto il campionato 2019/20 con la squadra giovanile e ha fatto il suo esordio tra i professionisti il 9 ottobre 2020 contro l’Heerenveen.

Nel 2021 si è trasferita al Feyenoord, club con cui ha giocato una stagione prima di passare al Fortuna Sittard. Dopo due anni nei Paesi Bassi, la difensore ha vissuto la prima esperienza all’estero vestendo la maglia del Glasgow City in Scozia.

Nell’estate 2025 è arrivata in Italia per giocare nella Roma: con la maglia giallorossa ha collezionato 12 presenze tra campionato, Women’s Champions League e Serie A Women’s Cup, conquistando Scudetto e Coppa Italia. A livello internazionale, dopo aver militato nelle nazionali giovanili olandesi e aver disputato tre amichevoli con le Oranje, ha scelto di rappresentare la Repubblica Dominica, paese d’origine della madre. Con la nazionale caraibica ha debuttato a maggio 2025, segnando un gol nell’amichevole vinta 4-2 contro l’Honduras.