Après avoir réalisé plusieurs courts-métrages et participé à Anomalisa de Charlie Kaufman et Duke Johnson en tant qu'animateur, Timothy Reckart s'essaie pour la première fois à l'exercice du long-métrage.
Timothy Reckart s'est fait repérer avec son court-métrage Head Over Heels, nommé à l'Oscar du meilleur court-métrage d'animation en 2013. Réalisé en stop-motion, le film suit un vieux couple marié que tout oppose, à commencer par... la gravité ! Tandis que l'homme vit au sol, son épouse, elle, évolue sur le plafond, la tête en bas.
Christopher Plummer prête sa voix au roi Hérode, 40 ans après avoir joué le fils de celui-ci dans Jésus de Nazareth.
Gina Rodriguez prête sa voix à Marie, mère de Jésus, qui tombe enceinte alors qu'elle est vierge. Un rôle qui a un air de déjà-vu pour l'actrice puisqu'elle est la star de la série Jane the Virgin, qui suit les aventures d'une jeune femme très pieuse et vierge qui découvre avec surprise sa grossesse.
La chanson phare de L'Étoile de Noël, intitulée The Star, est interprétée par Mariah Carey. Une idée qui tombe sous le sens puisque chaque Noël est l'occasion de réentendre l'un de ses plus grands tubes, All I Want For Christmas Is You, emblématique de la période des fêtes de fin d'année et repris notamment dans Love Actually. La chanteuse américaine avait déjà participé en 1998 à la bande-originale du film d'animation Le Prince d'Egypte pour le titre When You Believe en duo avec Whitney Houston.