Il sole negli occhi è la prima regia alla quale si dedica Antonio Pietrangeli dopo un lungo tirocinio nel mondo del cinema, iniziato dapprima nel giornalismo (redattore di Bianco e nero e critico cinematografico per Cinema), e successivamente come sceneggiatore in film diretti, tra gli altri, da Luchino Visconti (tra cui Ossessione), Alberto Lattuada, Alessandro Blasetti e Mario Camerini. Proprio dalla collaborazione con Visconti nasce la sceneggiatura di Maratona di danza, un film che avrebbe dovuto raccontare le vicende di una gara di ballo, dei cui personaggi femminili (tra i quali quelli di una domestica di origini campagnole) si era occupato Pietrangeli e che, al pari di molti altri progetti di Visconti, non sarà realizzato. Nel soggetto originario il personaggio della domestica, da cui poi Pietrangeli trarrà la figura di Celestina, viene ingiustamente accusata di furto e si uccide.
Nel 1951 Pietrangeli recupera e sviluppa quel personaggio con il titolo Il lungo viaggio di Celestina e prende corpo la sceneggiatura, alla quale collaborano Lucio Battistrada e, saltuariamente, Ugo Pirro. Tutte le fonti indicano come co-sceneggiatrice anche Suso Cecchi D'Amico, il cui nome però non compare nei titoli di testa. Le riprese del film iniziarono nel mese di maggio 1953 e durarono circa due mesi[2] negli stabilimenti della "Titanus" e, per gli esterni, a Roma ed in alcune località del Lazio come il Lago Albano di Castel Gandolfo e Torvaianica. Da segnalare, in particolare, nel cast tecnico il ruolo di aiuto regista svolto per questo film da Franco Zeffirelli.
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L'eccessiva esiguità dei tempi di ripresa furono lamentati da Pietrangeli che si vide costretto a tagliare diverse scene presenti nella sceneggiatura, tra cui una nella quale Celestina vaga sconcertata per una città che non conosce
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