La película comenzó a rodarse el 14 de agosto de 1972. Parte del rodaje tuvo lugar en la Universidad de Georgetown, donde se rodó dentro y fuera de la universidad y varios exteriores. El exterior más importante fue la casa de Chris McNeil, que actúa como madre de la niña poseída y, sobre todo, la famosa escalera donde tiene lugar la caída y muerte del cura al final de la película.
Esta escena se rodó con un especialista lanzándose por los escalones, que fueron forrados de goma gruesa. El edificio elegido fue el 3600 de Prospect Street, donde Blatty (guionista de la película) residió mientras estudiaba en la universidad la época en que conoció la historia del chico poseído. El edificio tenía la ventaja de estar junto a una escalera muy parecida a la que aparecía en el guión pero presentaba un inconveniente: la casa y la escalera estaban separadas por un jardín y se suponía que las escaleras estaban bajo la ventana del cuarto de la niña. Esto obligó a modificar algunos planos y usar diversos trucos a la hora de grabar para que diera la impresión de cercanía de estos dos elementos.
El rodaje continuó en Nueva York donde previamente se habían rodado algunas escenas, como la del psiquiátrico donde está ingresada la madre del cura.
Asimismo, en los estudios CECO de Manhattan se rodaron los interiores de la casa de Chris MacNeil .
Por otra parte, el dormitorio de la Regan (la protagonista) donde tiene lugar el exorcismo fue producido en los sótanos de la Universidad de Fordham.
El director Friedkin tiene fama de ser muy exigente en sus rodajes con los miembros del equipo y con los actores. Se dice que el director llevaba una pistola de fogueo que disparaba inesperadamente desde detrás de los escenarios para conseguir que los actores se sobresaltaran.
Además utilizaron cuatro aires acondicionados que refrigeraron la habitación de la niña y permitía grabar el aliento de los personajes, pero era tanto el frío que se les congelaba el aliento. Una situación difícil para los actores, que debían permanecer horas en la habitación durante el rodaje.
Blair no actuó en todas las escenas peligrosas de la película. Una doble la sustituía en algunas de estas escenas: Como en la famosa escena de la autoflagelación de sus zonas íntimas con el crucifijo. Dicha escena fue rodada con la doble y después se rodaron primeros planos con Blair que luego serían mezclados en la sala de montaje. (AXA, 2011)
También se usó una contorsionista como doble para la escena en la que la Regan baja las escaleras volteando su cabeza 360º. Esta escena se rodó el 11 de abril de 1973 y se empleó un arnés con varios alambres.
Friedkin , en la película original decidió cortarla porque se veían demasiado los alambres y porque pensaba que ocurría demasiado pronto. En la película reeditada en el año 2000 esta escena vuelve aparecer nuevamente editada gracias a las nuevas tecnologías.
Por otra parte, Friedkin introdujo entre las escenas unas imágenes de caras impactantes y que únicamente se pueden ver si se para la película momentos concretos. Estás imágenes representan al demonio iraní Pazuzu y son difíciles de percibir porque tienen una duración muy corta en pantalla. La actriz Eileen Dietzs, que protagonizó estas imágenes necesitó cuatro horas de maquillaje para que su rostro representara ese aspecto demoníaco.
El rodaje terminó en Irak donde se rodaron las escenas de la excavación en las ruinas y el enfrentamiento del Padre Merrin con la estatua del demonio. Allí se filmó en las mismas ruinas de Hatra y llevaron la estatua de Pazuzu. (AXA, 2011)
También ocurrieron varios problemas técnicos. De los 85 días previstos para el rodaje, este se prolongó a 224 días. En pleno rodaje, hubo dos muertos. El 30 de enero de 1973, el actor Jack McGowan, que interpretaba a Burke Dennings, el director de la película y compañero de trabajo de Chris (madre de la niña, cuya profesión en la película era actuar) falleció a causa de una neumonía. Después, el 9 de febrero, moría Vasiliki Maliaros (que actuaba como madre del cura) con 89 años de edad murió por causas naturales.
También fallecieron tres personas más en un incendio inexplicable en varios decorados de Warner y se aplazó la producción de la cinta por seis semanas. Otra de las personas que murió fue un guardia de seguridad en el set del dormitorio de la niña poseída.
Así fue como empezaron a circular rumores de que la película estaba maldita.
Aun así la película siguió adelante.
Para los efectos especiales, se usaron elementos rústicos como puré de guisantes para las escenas donde la niña vomita .También se utilizó maquillaje para el demonio y para transformar a Linda Blair (que actúa como niña poseída).
Se utilizaron tres camas diferentes, con movimientos diferentes cada una, para la escena en la que la cama de la niña tiembla. Linda Blair también se le colocó un arnés con poleas para moverse en las escenas donde tiene fuertes espasmos, cuando es lanzada brutalmente sobre la cama o cuando levita. En una de esas tomas, la joven actriz también se dañó la espalda en el momento en que una polea que la sostenía se rompió.
