Премьера фильма состоялась в московском кинотеатре Аре. По словам очевидцев, это был подлинный шок. Когда зажгли свет, несколько мгновений публика молчала и потом разразилась тем, что называют бурей аплодисментов.

Впервые о намерении экранизировать повесть Толстого Протазанов заявил ещё работая над постановкой «Пиковой дамы», а в 1916 году «Отец Сергий» был даже анонсирован в рекламе товарищества И. Ермольева. Однако в те времена постановка «Отца Сергия» была бы как минимум затруднительна, так как действовал цензурный запрет на изображение в художественных фильмах членов царской семьи и представителей духовенства.

Съёмки фильма проходили в конце 1917 — начале 1918 года.

Во время съёмок Яков Протазанов заболел и на некоторое время его подменял на съёмочной площадке сценарист Александр Волков.

Композитором Евгением Букке была написана оригинальная музыка, которая должна была сопровождать демонстрацию фильма.