Matkę Joannę od Aniołów nakręcono w Józefowie w powiecie zgierskim. Za zdjęcia do dzieła Konwickiego i Kawalerowicza odpowiadał Jerzy Wójcik, przedtem realizator zdjęć do filmu Popiół i diament autorstwa Andrzeja Wajdy. Scenografię do filmu zaprojektował Roman Mann, a po jego nagłej śmierci w 1960 roku do ekipy filmowej dołączył Tadeusz Wybult, który dokończył prace scenograficzne. Za koncepcję estetyczną filmu, polegającą na uwypukleniu względności czerni i bieli, odpowiadał sam Wójcik. Do tego celu użył specjalnych reflektorów – celem uzyskania światła rozproszonego, które pozwalało odmalować szare tło „zróżnicowane w intensywnościach” oraz wyróżniającą się na tym tle czerń i biel głównych postaci. Wójcik zestawił ze sobą na zasadzie kontrapunktu biel sukni Małgorzaty oraz czerń sutanny Suryna, a kręcąc końcowe sceny filmu, uchwycił „bijący niemy dzwon, będący syntezą przemian zachodzących pomiędzy bielą, szarością i czernią”.
Rozpowszechnianie Matka Joanna od Aniołów weszła na ekrany polskich kin 9 lutego 1961 roku, ciesząc się popularnością wśród widzów;