L'idée principale du film est inspiré d'un sketch que Steve Carell avait créé avec sa troupe d'improvisation Second City. Il en a étoffé l'histoire faisant ainsi de 40 ans, toujours puceau son premier scénario.
Judd Apatow, l'un des créateurs de la série américaine "Freaks and Geeks", signe avec The 40 Year-Old Virgin son premier film en tant que réalisateur. Il a co-écrit le script avec l'interprète principal, Steve Carell, rencontré alors qu'il produisait Présentateur vedette : la légende de Ron Burgundy.
Le réalisateur et scénariste Judd Apatow évoque les références dont il s'est inspiré : "J'adore les films pour adultes de la fin des années 70 et du début des années 80, comme Un vrai schnock !, avec Steve Martin , ou American College de John Landis. Ils n'étaient pas aussi égrillards qu'on l'a dit, mais ils allaient assez loin dans l'humour. J'ai cherché à retrouver cette liberté, tant dans les dialogues que dans les comportements. Cela donne au film une authenticité proche de la vie. En plus, c'était drôle à écrire."
Dans 40 ans toujours puceau, Steve Carell est passionné de Comics et de tout l'univers qui tourne autour. La décoration de l'appartement de Steve Carell fut alors un travail de longue haleine pour Jackson De Govia, le chef décorateur. Il a fallu en effet réunir une vaste collection de comics, figurines et objets promotionnels. Pour cela, l'équipe de décorateurs arpenta les conventions, les boutiques de jouets et bien sûr les sites de ventes aux enchères à la recherche du moindre objet susceptible de renforcer la personnalité maniaque du personnage de Steve Carell.
Les premières répétitions ont permis aux comédiens d'échanger des confidences sur leurs propres expériences sexuelles. Certaines anecdotes ont depuis été reprises dans le scénario : " Ces témoignages ont donné encore plus de relief aux situations, explique la productrice Shauna Robertson. Ils ont permis d'étoffer le script en y incorporant des bouts d'histoires personnelles, parfois très embarrassantes. "
Dans une scène du film, le personnage d'Andy se fait épiler le torse. Par souci de crédibilité, Steve Carell a proposé au réalisateur de ne pas avoir recours à des subterfuges techniques : "Ca doit paraître réel. Ce ne sera pas aussi drôle avec un effet spécial. On doit voir que c'est vraiment entrain d'arriver". Pour s'assurer une prise juste, cinq caméras ont filmé la séquence qui fut pour l'acteur "une journée de torture (...) ma peau est devenu incroyablement rouge et on peut voir avec le zoom le sang apparaître à la surface".
Lors de la scène du speed-dating, les comédiens se sont laissés aller à d'audacieuses improvisations. Les scènes ont toutefois été coupées au montage destiné au cinéma...