Lepistö har en diger meritlista med VM-guld för Finland, tre OS-turneringar, 176 NHL-matcher och 466 framträdanden i KHL.
Luleå är skadedrabbat på backsidan med både Pontus Själin och Fredrik Styrman på skadelistan.
"Det känns väldigt bra att vi kan presentera Sami Lepistö som nästa del i vårt lagbygge. I Sami får vi en mycket rutinerad och stabil tvåvägsback som kommer kunna hjälpa oss i spelets alla situationer", säger Luleås general manager Stefan Nilsson enligt ett pressmeddelande.
Lepistö, som varit klubblös denna säsong, har de fyra senaste åren spelat för Jokerit.