Corinne et Gilles Benizio avaient déjà pensé au cinéma au début de leur carrière où il avait écrit une première ébauche de scénario. Pour Cabaret Paradis, ils ont préparé le film pendant plusieurs années en pensant dans un premier temps à confier la réalisation à une tierce personne. Mais finalement, ils ont décidé d'assurer eux-mêmes cette fonction d'autant plus qu'ils avaient déjà dirigé des acteurs au théâtre. Afin de se familiariser avec les techniques liées au cinéma, ils ont réalisé un court métrage dans un premier temps.
Cabaret Paradis est le premier long métrage de Corinne et Gilles Benizio, alias Shirley et Dino. Gilles Benizio explique son envie de passer des planches au grand écran : "Le cinéma nous est apparu comme le prolongement naturel du travail que nous faisions sur scène depuis plus de 20 ans. Nous voulions parler autrement de Shirley et Dino et le cinéma était l'occasion de faire évoluer les personnages et leur univers."
En interprétant les personnages de Shirley et Dino dans un autre cadre que celui du théâtre, Corinne et Gilles Benizio ont pu exprimer leur passion pour le spectacle : "En racontant au cinéma une aventure de Shirley et Dino, nous nous sommes racontés nous-mêmes. Notre vie, notre amour pour la scène, cette passion qui nous aide sans cesse à surmonter les difficultés. Notre naïveté aussi qui nous masque les dangers et qui est une sorte de regard amusé sutr le monde."
Corinne et Gilles Benizio se sont inspirés des personnages du cinéma muet tels que Laurel et Hardy, de la grande époque du cinéma italien notamment du premier film de Federico Fellini, Les Feux du music-hall et des comédies de Woody Allen pour Cabaret Paradis qui est un thriller burlesque : "Nous ne voulions pas faire dans l'extraordinaire, mais parler de ce que nous connaissons en gardant toujours une dimension humaine et humoristique à nos personnages tout en les rendant crédibles."
Corinne et Gilles Benizio ont choisi le casting au fur et à mesure de l'écriture du scénario. Ils ont pensé à des comédiens avec qui ils avaient déjà travaillé ou qu'ils appréciaient. Ils ont par exemple tout de suite pensé à Michel Vuillermoz, un acteur pour qui ils ont beaucoup d'admiration.
C'est grâce à Philippe Martin, un des producteurs de Cabaret Paradis que Corinne et Gilles Benizio ont pu constituer l'équipe technique du film. Il leur a présenté des professionnels du métier comme Jeanne Lapoirie , la chef opératrice de François Ozon ou François Emmanuelli, le chef décorateur qui a notamment travaillé sur les films d'Agnès Jaoui ou Cédric Klapisch qui ont participé au long métrage.
Durant leur carrière, Corinne et Gilles Benizio ont rencontré plusieurs artistes de cabaret qui leur ont raconté des numéros qui ont quelquefois mal tournés. Les deux réalisateurs se sont inspirés de ces anecdotes pour insérer dans Cabaret Paradis un sketch où une boîte censée être magique s'écroule au fur et à mesure du spectacle.
C'est Gilles Douieb le compositeur des musiques des spectacles de Shirley et Dino, qui a créé la bande originale de Cabaret Paradis. Corinne et Gilles Benizio lui avait demandé qu'elle soit majoritairement composée de la musique des années 70, époque de l'ouverture du Cabaret Paradis.