Tornatore comenzó a pensar en la historia en 1983, pero escribió el tratamiento solo en diciembre de 1987 por sugerencia de Goffredo Lombardo, productor de su película de debut Il camorrista.
El personaje de don Adelfio está inspirado en el párroco de la iglesia del Santo Sepolcro de Bagheria, frecuentada por Tornatore desde niño, mientras que Alfredo está inspirado en el fotógrafo y proyeccionista bagherese Mimmo Pintacuda, amigo y maestro del director.
El papel de Alfredo había sido pensado para Turi Ferro, pero por compromisos teatrales hubo que buscar otros intérpretes: también fueron considerados Marcello Mastroianni y Gian Maria Volonté, ambos impedidos por otros compromisos, antes de que el papel fuera para Philippe Noiret.
Franco Cristaldi propuso a Alberto Sordi para el papel de Alfredo, pero Tornatore no lo consideraba adecuado; enviándole de todas formas el guion sin explicaciones, Sordi interpretó mal pensando que debía interpretar a Totò adulto, y esto convenció al director a descartarlo definitivamente.
Salvatore Cascio, elegido para interpretar a Totò de niño, fue seleccionado entre los niños de las escuelas primarias sicilianas después de dos pruebas, a los 9 años, y posteriormente fue llamado por Tornatore también al elenco de Stanno tutti bene.
Tornatore aparece en un pequeño cameo como el operador que proyecta la bobina final: había pedido a Federico Fellini que interpretara esa escena, pero el director de Rimini rechazó sugiriendo que fuera el propio Tornatore quien lo hiciera, iniciando así una tradición de cameos en sus películas posteriores.
Las filmaciones, que duraron de mayo a agosto de 1988, se desarrollaron casi completamente en Sicilia, con Palazzo Adriano como locación principal durante tres meses: la fachada del Cinema Paradiso fue construida especialmente en piazza Umberto I y desmontada al final de las filmaciones, mientras que los interiores de la sala fueron filmados en la Iglesia de Maria Santissima del Carmelo.
El nombre del pueblo imaginario, Giancaldo, es un homenaje al Monte Giancaldo que domina Bagheria, ciudad natal de Tornatore.
La película existió en tres versiones de duración diferente: 173 minutos presentados en estreno en 1988, luego 155 minutos para el lanzamiento en salas, e finalmente 123 minutos (con el corte de todo el segmento adulto con Elena interpretada por Brigitte Fossey) que se convirtió en la versión de éxito internacional.
Después del fracaso de la versión de 155 minutos, la película recaudó en Italia solo alrededor de 100 millones de liras, con la excepción de la ciudad de Messina donde un gerente de sala, impactado por la película, hizo entrar gratis a los espectadores pidiendo el pago de la entrada solo si la película les hubiera gustado.
La película fue retirada del Festival de Berlín de 1989 por una controversia relacionada con declaraciones del director Moritz de Hadeln sobre el cine italiano; el asunto atrajo la atención del director de Cannes Gilles Jacob, quien pidió ver la película, llevándola finalmente en competencia a Cannes donde ganó el Gran Premio Especial del Jurado.
Ennio Morricone inicialmente rechazó componer la banda sonora porque estaba comprometido con Old Gringo, pero el productor Franco Cristaldi lo convenció enviándole el guion; el tema Tema d'amore fue compuesto en cambio por el hijo del compositor, Andrea Morricone.
La película ha inspirado citas en otras obras, entre ellas un episodio de Los Simpson con la escena final de los besos censurados, una battuta en L'amore non va in vacanza, y un verso de Dream Theater en la canción Take the Time que retoma la frase de Alfredo sobre la ceguera.
El pueblo de Palazzo Adriano, locación principal de la película, se ha convertido en destino de cineturismo con aproximadamente veinte mil visitantes al año, el 80% de los cuales provienen del extranjero, especialmente de Asia donde la película tuvo gran éxito.
