Советский живописец, график, монументалист и плакатник. Родился в городе Бежецк Тверской губернии, учился в Высшем художественном училище при Императорской академии художеств и в Петроградских Свободных художественных мастерских. Одним из учителей Самохвалова, оказавших влияние на его стиль, был Кузьма Петров-Водкин.
В 1917 году Самохвалов участвовал в выставке художников объединения «Мир искусства»; с 1920-х сотрудничал с ленинградскими детскими издательствами, не только иллюстрировал, но и сам писал детские книги («Наш город», «Ночные страхи», «Водолазная база»); работал как театральный художник; писал много полотен по заказу советской власти («Киров и Сталин на Волховстрое», «Появление В. И. Ленина на Всероссийском съезде Советов»).
Самохвалов писал много женских портретов в образах спортсменок и героинь труда: «Кондукторша», «Девушка с ядром», «Девушка в футболке», серия «Метростроевки».
Работы Самохвалова хранятся в Государственной Третьяковской галерее, Государственном Русском музее и частных собраниях в России и за рубежом.