La réalisatrice ne cache pas que La Fille Publique raconte son histoire personnelle. Elle a d'ailleurs choisi de conserver les véritables noms dans le film, surtout celui de ceux qui l'ont élevée, les Carron.
C’est Xavier Beauvois qui a poussé Cheyenne Carron à écrire le scénario d'Une Fille Publique. Lorsqu'elle lui a raconté sa jeunesse atypique et le parcours qui l’a conduit au cinéma, le réalisateur lui a vivement conseillé d'en faire un film.
Cheyenne Carron est réalisatrice, scénariste et productrice de La Fille Publique. Ce n’est pas la première fois qu’elle revêt ces trois casquettes puisqu’elle l’avait également fait pour ses deux précédents films : Extase et Ne nous soumets pas à la tentation.
Le titre du film s'explique par le statut de pupille de l’Etat que la réalisatrice a eu entre onze et dix-neuf ans. On voit d’ailleurs dans le film un drapeau français dans la chambre de Yasmeen, ce que Cheyenne Carron a vraiment eu pendant son adolescence.
La mère de Yasmeen devait à la base être interprétée par une actrice de renom. Mais alors que Cheyenne Carron faisait ses courses dans un supermarché, elle a rencontré Anne Lambert qui, au détour de leur conversation, lui a confié son rêve de devenir comédienne. La réalisatrice a donc décidé de lui faire lire quelques répliques de son prochain film, Une Fille Publique. Bouleversée et émue par le jeu de l’apprentie actrice, Cheyenne Carron a finalement décidé de lui confier le rôle de la mère.
Bien que passionnée par le septième art, Cheyenne Carron n’a pas toujours voulu être réalisatrice. Lorsqu’elle était adolescente, elle a en effet pensé à s’engager dans la Légion. Elle ressentait à cette époque un fort besoin de changer d’identité, et du fait de son statut de pupille de l'Etat, elle était profondément attachée à la France. Mais lorsqu’elle a poussé la porte de la caserne près de chez elle, des militaires lui ont expliqué que la Légion n’acceptait pas les femmes. Un obstacle qui lui a finalement permis de faire une belle carrière de cinéaste.
Pour Une Fille Publique, Cheyenne Carron a redonné un rôle à Agnès Delachair. La comédienne, qui est également mime dans la Troisième Génération Compagnie, avait déjà joué dans le précédent film de la réalisatrice : Ne nous soumets pas à la tentation, sorti en décembre 2011.