在创作《A Sky Full of Stars》时，酷玩乐队邀请了Avicii来协助完成。除了创作和制作，主唱克里斯·马汀也请求了Avicii来弹奏录音室版本的钢琴部分。钢琴和弦序列的创作一定程度上受到了凯蒂·佩里的影响。歌曲在乐队第六张录音室专辑的录制期间，录制于乐队在伦敦北部专门建造的工作室。单曲的封面由蚀刻版画画家Mila Fürstová创作。