Située à environ 125 km au nord de Bagdad, Samarra a été fondée en 836, lorsque le calife abbasside al-Mu'tasim (r. 833-42) y transfère sa capitale depuis Bagdad. Au cours des cinquante années qui suivirent, Samarra fut le centre d'un empire qui s'étendait de la Tunisie à l'Asie centrale et à l'Inde. Abandonnée par la cour en 892, avec le retour des califes à Bagdad, la ville conserve son plan d'orgine et reste le seul, voire le meilleur témoignage de l'architecture du califat abbaside connu à nos jours.

Accompagné de sa femme Madeleine, Viollet se rend sur le site de Samarra une première fois entre 1907 et 1908, puis en 1910. Pendant sa permanence sur le site, il se consacre à l’étude de la mosquée d’Abu Dulaf, édifiée par le calife al-Mutawakkil en 860, et aux ruines du palais califal, Dar al-Khilafa, situé sur la rive gauche du Tigre. Secondé par André Godard, il conduit les premières propsections et fouilles du site archéologique et recueille plusieurs fragments de décoration architecturale en marbre et stuc. Un journal de fouilles décrit cette courte mais importante campagne qui précède l'arrivée sur le site des archéologues allemands Ernst Herzfeld et Friedrich Sarre. À son retour en France, en 1911, Viollet publie les résultats préliminaires de ces recherches.