Фильм «Легенда о Коловрате» является режиссёрским дебютом Ивана Шурховецкого на поприще полнометражных фильмов. Ранее деятельность Ивана была исключительно в плоскости телесериалов («Туман», «Туман 2», «Последний бой», «Охотники за головами»).
По замыслу создателей фильма было решено намеренно отказаться от воссоздания исторических событий тринадцатого века. Вместо этого режиссёр и сценаристы предпочли создать сказочный мир с хорошими и плохими персонажами, возможно по этой причине фильм несколько похож на «300 спартанцев».
Над визуальными эффектами к фильму работала студия «Main Road Post», ранее работавшая с фильмам «Дуэлянт», «Призрак» и «Сталинград».
Первый этап съёмок с эпичными каскадёрскими сценами прошёл в Москве. В них были задействованы новейшие камеры, позволяющие снимать 2000 кадров в секунду, а в сложных постановочных сценах боев приняли участие около 50 всадников. Основной этап съёмок стартовал весной. Каскадёры фильма из группы Александра Самохвалова начали тренироваться задолго до начала съёмок, так как трюкам отведено много места. Под руководством каскадёров освоением трюков и азам боевых техник занялись и актёры.
12 мая 2016 года кинокомпания «Централ Партнершип» и «Киностудия КИТ» объявили о завершении съёмок фильма. В общей сложности съёмки заняли 68 дней. Большая их часть проходила в павильонах на хромакее, а так же на территории столичного завода ЗИЛ. Здесь в специальных павильонах выстраивались декорации княжеских хором, крепостной стены, городских валов и стойбища кочевников. Декораторы поработали и над зимним лесом, и степью. На территории завода были, кроме того, оборудованы гримёрные, оружейные, тренировочный зал и даже конюшня. Всё это позволило максимально быстро решить все художественные и технические задачи.
Музыку к фильму «Легенда о Коловрате» написал известный музыкант и вокалист группы «System of a Down» Серж Танкян. По словам Сержа, участие в производстве фильма «Легенда о Коловрате» стало его дебютной работой в российском кинематографе.
Всего Танкян создал шесть музыкальных тем, часть из которых была записана в электронном виде. Инструментальные партии отдельно записывала группа «System of a Down». Исполнитель главной роли в фильме — Илья Малаков — в одном из интервью признался, что любит рок и является поклонником Сержа Танкяна.
В процессе написания музыки композитор, по собственному признанию, узнал много нового для себя: например, ему пришлось сотрудничать с исполнителями народной музыки и мастерами горлового пения родом из Тувы, а также познакомиться с русской и монгольской музыкой и лично присутствовать на репетициях живого оркестра.
Заглавная песня под названием «Прекрасный день, чтобы умереть», написанная Сержем Танкяном, была записана с солисткой группы «IOWA» Екатериной Иванчиковой. Текст для песни Танкян придумал совместно с Евгением и Дмитрием Раевскими и самой Катей. По словам Сержа, он прослушал много российских исполнителей перед тем как выбрать Екатерину, но остановил свой выбор именно на ней, так как её манера пения ему понравилась больше остальных. Аранжировка была записана на студии в Лос-Анджелесе, в свой вокал Екатерина записала на студии в Санкт-Петербурге.