Saoirse Ronan (The Lovely Bones) en Gemma Arterton (Prince of Persia: The Sands of Time) hebben getekend voor een rol in Byzantium. De film markeert de terugkeer van regisseur Neil Jordan naar het vampiergenre, nadat hij in 1994 Interview with the Vampire: The Vampire Chronicles maakte.

Arterton en Ronan spelen resp. moeder en dochter en vormen samen een onafscheidelijk, dodelijk vampierenduo. Soms doen ze zich voor als zussen. Het script is gebaseerd op een jeugdtoneelstuk van Moira Buffini, maar de film wordt een stuk volwassener en donkerder.

De opnames van Byzantium starten in oktober. De film heeft een budget van $11 miljoen.