Съёмки производились в павильонах киностудии «Ленфильм» и в Крыму с апреля по август 1980 года, телепремьера состоялась 6 октября. По мнению большинства кинокритиков, картина получилась слабее предыдущих работ мастера. Но музыкальные комедии были в СССР товаром штучным, поэтому и этот фильм нравится многим телезрителям.
Картина была снята по пьесе испанского драматурга XVII века Тирсо де Молина, который был монахом и доктором богословия. Переводов произведения существовало несколько. Режиссёр выбрал вариант Михаила Донского, с которым уже работал в «Собаке на сене».
Кастинга на главную женскую роль не было, в ней режиссер видел только Маргариту Терехову. Киноактрисе во время съёмок было 38 лет, что не соответствовало авторскому тексту, описывающему совсем юную особу. Но после успеха первой ленты, где блистала Маргарита Борисовна, Ян Фрид решил продолжить сотрудничество с ней. Ни возраст, ни постоянное вмешательство Тереховой в режиссуру создателя картины сильно не беспокоили. Свою роль сыграло и умение актрисы настроить на позитивный рабочий лад всю съёмочную группу.
Дона Фелипе сыграл Эммануил Виторган, который тоже был далеко не мальчиком. Ему было 40. Больших ролей за его плечами к этому времени было немного. И играл он в основном мерзавцев. Съёмки в «Благочестивой Марте» позволили киносообществу посмотреть на актёра с другой стороны.
На роли второго плана пригласили популярных актёров: Николая Караченцова, Павла Кадочникова, Олега Видова, Владислава Стржельчика, Екатерину Райкину, Светлану Тома. Композитором фильма стал Геннадий Гладков. А вокальные партии за Виторгана и Терехову исполнили Макар Алпатов и Елена Каменская.
Через пять лет фильм лёг на полку. Олег Видов выехал на постоянное место жительства в Америку, и картина стала запретной. Показ возобновили лишь в начале 1990-х годов.