Marc Fitoussi já tinha trabalhado com a atriz Sandrine Kiberlain em La Vie d'Artiste, mais ele achou pouco, porque os dois passaram apenas quinze dias juntos nas filmagens. Assim, o cineasta acreditava que a atriz merecia um papel feito especialmente para ela. Pauline Détective foi feito especialmente para Kiberlain. Segundo o diretor, "Sandrine tem a arte de ressaltar todas as nuances de cada fala (...). Eu não conheço nenhuma outra atriz que fosse capaz de interpretar esta personagem que reflete o tempo inteiro em voz alta."
Marc Fitoussi quis fazer com Pauline Détective o que ele chama de "filme de domingo à noite", que seriam "comédias leves e cheias de vida, com um ritmo frenético".