חכם שמואל פרימו נולד לאמו ולאביו בשנת שצ"ד (1634) בכפר מטלה במצרים.
גדל בתורה וביראה על ברכי חכמי קהיר. עיקר תורתו למד מפי רבו, חכם יהודה שאראף, רבו של חכם חזקיה די סילוה. למד בחברת המקובלים בבית המדרש, שהחזיק השר הנדיב, רפאל יוסף צ'לבי, מראשי יהודי מצרים.
בשנת תכ"ב (1662), התארח בבית המדרש בקהיר, משיח השקר שבתאי צבי, טרם האירועים, וקשר קשרים עם ראשי בית המדרש, ובתוכם חכם שמואל פרימו. בשנת תכ"ד (1664) התארח שם, פעם נוספת, לאסוף כספים, כשליח חכמי ירושלים. כשגורש משיח השקר מירושלים בשנת תכ"ה (1665), הצטרף אליו חכם שמואל פרימו למסעותיו לאיזמיר ולקושטא, והיה לסופרו הרשמי. לאחר התאסלמותו של משיח השקר בשנת תכ"ו (1666) עבר חכם שמואל פרימו אל העיר סופיה (היום בבולגריה), שהיתה אז חלק מהאימפריה העות'מאנית. בשנת תל"א (1671) הוזמן חכם שמואל פרימו אל משיח השקר באדריאנופול.
לאחר מותו של משיח השקר בשנת תל"ז (1677), חזר בו מאמונתו השבתאית, והתעמק בלימוד תורת הנגלה. הוא שימש רב ופוסק בקהילות קודש פוליא וטולידו בעיר אדריאנופול, ונשא ונתן בהלכה עם חכמי דורו.
בשנת ת"מ (1680) החל לשמש רב העיר סופיה, תפקיד בו שימש עד שנת תמ"ט (1689) אז חזר לעיר אדריאנופול. בשנת תנ"ו (1696) הגיע לאדריאנופול אברהם מיכאל קרדוזו, מראשי התנועה השבתאית. בהמלצת חכם שמואל פרימו מנעה הקהילה היהודית ממנו להתיישב באדריאנופול, והוא נאלץ לעזוב את העיר.
חכם שמואל פרימו המשיך לשמש ברבנות בעיר אדריאנופול. בזקנותו חלה, והוסיפו לשמו את השם יהודה.
חכם יהודה שמואל פרימו נפטר ביום ט"ז ניסן תס"ח (1708), ומנוחתו כבוד בעיר אדריאנופול.
חכם שמואל פרימו מובא אצל מרן החיד"א, חכם יוסף חיים דוד אזולאי, ומצוטט אצל חכם יהודה רוזאניס, ראש הישיבה בקושטא, מחבר ה'משנה למלך', ואצל חכם שלמה אמריליו, רבה של שאלוניקי. תשובותיו הודפסו בשנת ת"ק (1740) בקושטא, בספר 'כהונת עולם' של חתנו, חכם משה כהן. בשנת תק"ב (1742) יצא לאור באמסטרדם הספר 'פרי עץ חיים' לחכם חיים אביגדור, ובו הקדמות מהרש"ף לדרושים של חכם שמואל פרימו. בשנת תק"ה (1745) הודפס בקושטא ספרו 'אמרי שפר' - אגדה ודרוש, גם בידי חתנו, חכם משה כהן.