The Nun fue anunciada como spin-off de The Conjuring 2 apenas cinco días después del estreno de esa película, en junio de 2016, producida por Peter Safran y James Wan.

El guion inicial fue escrito por David Leslie Johnson, pero cuando Corin Hardy firmó para dirigir en febrero de 2017, se optó por un nuevo guion escrito por James Wan y Gary Dauberman.

Según Peter Safran, The Nun fue concebida para ser cronológicamente la primera película del universo de The Conjuring, convirtiéndose en una precuela de la saga original y de la serie Annabelle.

El director Corin Hardy admitió que inicialmente no quería elegir a Taissa Farmiga por ser hermana de Vera Farmiga, protagonista de The Conjuring, pero cambió de opinión tras ver sus audiciones entre un centenar de candidatas.

Antes de comenzar el rodaje, Corin Hardy pidió a un sacerdote católico que bendijera el set de filmación en los estudios Castel Film de Bucarest.

Algunas escenas se rodaron en el Palacio del Parlamento rumano, con un costo de alquiler de 5.000 euros por hora, además de localizaciones en el Castillo de Corvin (Hunedoara) y en Sighișoara, Transilvania.

Corin Hardy afirmó haber vivido experiencias paranormales durante el rodaje: en una ocasión vio una huella de mano en el polvo en Mogoșoaia que creyó era de un fantasma, y en otra relató haber visto a dos sujetos sentados detrás de él que desaparecieron sin explicación al terminar una toma.

A pesar de las críticas negativas, The Nun se convirtió en la película más taquillera de la franquicia The Conjuring hasta el estreno de The Conjuring: Last Rites en 2025, recaudando 366 millones de dólares con un presupuesto de solo 22 millones.

Un anuncio corto de la película fue retirado de YouTube en agosto de 2018 por incluir un jump scare no omitible que violaba la política de 'contenido impactante' de la plataforma.