Le projet est né de l'envie des deux réalisateurs, Pedro Peirano et Sebastián Silva, de tourner avec Belgica Castro, une grande actrice du théâtre chilien qui avait déjà collaboré brièvement avec eux pour La vida me mata en 2007. Au moment de leur précédent film (La Nana en 2009), le duo a alors imaginé cette histoire sur la frontière fragile entre santé mentale et folie, guidé par leur envie de concevoir un film sur les personnes âgées.
La petite amie de Rosario dans le film, incarnée par Catalina Saavedra, devait à l'origine être un homme. Mais Pedro Peirano voulait tellement faire jouer l'actrice qu'il s'est laissé convaincre par Sebastián Silva de transformer le couple hétérosexuel en un couple homosexuel.
Les Vieux chats a beau être une fiction, c'est aussi un véritable documentaire dédié à la comédienne Belgica Castro ! En plus de faire jouer l'actrice aux côtés de son mari Alejandro Sieveking, le tournage s'est principalement déroulé chez elle. Les "vieux chats" du titre sont également les siens : d'après les réalisateurs, ces animaux étaient tellement présents pendant le tournage qu'il était inimaginable de ne pas les inclure dans le film. Toute cette attention autour de l'actrice est aussi à mettre en parallèle avec une volonté certaine de la ménager, puisqu'elle vient de souffler ses 91 bougies.
La panne d'ascenseur qui isole Isidora dans son appartement, élément central du film, est un événement qui est véritablement arrivé à Belgica Castro. L'actrice a ainsi nourri de son expérience de femme âgée le scénario et l'imagination des deux réalisateurs pendant tout le tournage.
Tourné dans l'appartement même de l'actrice Belgica Castro, l'équipe a dû gérer un manque de place évident. Sans se laisser submerger par ce handicap, Sebastián Silva et Pedro Peirano ont essayé de contourner le problème. Ainsi, l'équipe était la plupart du temps réduite, la lumière déjà installée, et tous les déplacements des personnages prévus à l'avance. Pour éviter l'impression de "théâtre filmé", les cinéastes ont également privilégié des changements d'angles et d'échelles, en ayant notamment recours aux gros plans. Sebastián Silva résume d'ailleurs joliment ce parti pris dans la fabrication du film : "Ce sont des espaces infinis où se dessinent des émotions et les émotions n’ont pas de murs. Etre dans les yeux de nos personnages aère le film."
Pour son rôle, l'actrice Catalina Saavedra a complètement modifié son comportement. En plus des prothèses collées derrière ses oreilles, elle a adopté une démarche virile, et se comportait, d'après les réalisateurs, "comme un singe" pendant les répétitions. Elle n'est pas la seule à avoir opéré ce travail de grimage, Claudia Celedón (Rosario) s’étant volontairement vieillie avec du maquillage et de faux cheveux blancs pour le film, et Alejandro Goic (qui joue Manuel, le frère) portant constamment de fausses dents.
Avec ce film, le duo Sebastián Silva et Pedro Peirano renouvelle sa collaboration avec plusieurs actrices. On retrouve bien sûr Belgica Castro, déjà vue dans La vida me mata (2007), dans lequel jouaient aussi Claudia Celedón et Catalina Saavedra, également apparues dans le précédent film des cinéastes, La Nana (2009).
Comme le précédent film de Sebastián Silva et Pedro Peirano, La Nana, Les Vieux chats a été présenté en sélection officielle au Festival de Sundance. Il fut également sélectionné au Festival de Cannes 2011, dans la programmation de l'ACID (Association du Cinéma Indépendant pour sa Diffusion).
Le couple composé par Belgica Castro et Alejandro Sieveking à la ville a dû fournir un incroyable travail d'acteur pour paraître vieux et usé dans le film ! Ce duo, ensemble depuis 50 ans, est en réalité loin de s'être assagi, buvant du whisky, commentant l'actualité, débattant de la culture, et apparaissant régulièrement sur les écrans chiliens !