Фильм не претендует на биографическую достоверность и содержит множество художественных допущений.
На главную роль планировали пригласить Наоми Уоттс и Джессику Честейн.
Чтобы походить на Мэрилин Монро, Ане де Армас приходилось надевать светлый парик, голубые контактные линзы и специальные зубные накладки.
Ана де Армас рассказывала, что в течение 9 месяцев отрабатывала американское произношение Мэрилин Монро. После предпоказа фильма в 2021 году публика жаловалась, что она говорит как кубинка. Режиссёр Эндрю Доминик заявил в одном из интервью, что звучание актрисы сделали более американским в процессе постпроизводства.
Собаку Мэрилин Монро сыграл пёс Аны де Армас по кличке Элвис.
Начальные сцены фильма снимали в той квартире, в которой Мэрилин Монро когда-то проживала с матерью. Смерть Монро сняли там же, где она в действительности скончалась. Работа над фильмом началась 4 августа 2019 года, в годовщину смерти Монро.