Pour la quatrième fois de sa carrière, Dario Argento situe l'action de son film dans la ville italienne de Turin. Après L' Oiseau au plumage de cristal, Les Frissons de l'angoisse et Inferno, le cinéaste retrouve la ville industrielle du Nord de l'Italie, qu'il considère comme fétiche.
Enquête policière classique sur le fond, Le Sang des innocents marque le retour de Dario Argento au giallo, le film policier italien, très en vogue dans les années 70, et dont le réalisateur donna ses lettres de noblesse en 1975 avec Les Frissons de l'angoisse. Un genre que Dario Argento avait peu à peu quitté pour se consacrer à des films plus orientés vers le fantastique.
Elément important de l'intrigue, la comptine animale du Sang des innocents a été composée par Asia Argento, la fille de Dario Argento. Une chansonnette écrite en hommage à celle contenue dans Les Frissons de l'angoisse, considéré comme le chef-d'oeuvre du cinéaste italien.
Classique jeu du chat et de la souris entre un tueur et son innocente victime, le début du Sang des innocent met en scène une longue poursuite d'une vingtaine de minutes à bord d'un train. Une séquence pour laquelle Dario Argento ne souhaitait pas adopter les méthodes de tournage américaines, avec fond bleu et reconstitution d'un wagon en studio. La séquence a donc été filmée à l'intérieur d'un train en marche, avec un travelling assuré par un technicien agenouillé, courant entre les sièges avec une caméra harnachée sur son dos. Cinquante kilomètres de rails ont par ailleurs été loués pendant plusieurs nuits pour le tournage de cette seule séquence.
Le Sang des innocents marque les retrouvailles entre Dario Argento et le groupe de rock italien les Goblins, qui ont composé la bande originale du film. Collaborateurs de Dario Argento à partir des Les Frissons de l'angoisse (1975), les membres des Goblins n'avaient plus travaillé avec le metteur en scène italien depuis son Opera en 1987.