W 1950 wraz z matką i żoną wyjechał do Izraela. Został inżynierem geodetą, pracował na stanowisku głównego mierniczego w Ministerstwie Rozbudowy. Dopiero po przejściu na emeryturę zajął się plastyką. Ukończył rzeźbiarstwo na Uniwersytecie Trzeciego Wieku w Jerozolimie i szybko zyskał rozgłos pracami związanymi z Holokaustem. Tworzył głównie rzeźby w glinie oraz odlewy w brązie. Był autorem serii 15 rzeźb przedstawiających ludzi i sceny z Treblinki, a także kilku map i rysunków obozu.
Od lat 80. wspólnie z żoną współorganizował wizyty młodzieży izraelskiej w Polsce. W 1994 ponownie przyjął polskie obywatelstwo.
W 2003 w warszawskiej Zachęcie miała miejsce wystawa jego prac. Swoje rzeźby pokazywał też w 2004 na wystawie „Żydzi-Częstochowianie” w Muzeum Częstochowskim. Był autorem projektu pomnika 40 tys. ofiar częstochowskiego getta, odsłoniętego w październiku 2009 przy ulicy Strażackiej. W 2020 Instytut Pamięci Narodowej uzyskał zgodę rodziny artysty na zaprezentowanie jego rzeźb w ramach wystawy „Obraz Treblinki w oczach Samuela Willenberga”, którą wyeksponowano w Centrum Edukacyjnym „Przystanek Historia”.
W 1986 napisał wspomnieniową książkę Bunt w Treblince.
Mieszkał wraz z żoną w Tel-Awiwie. Zmarł w domu 19 lutego 2016.