Sulla data esatta dell'esecuzione di quest'opera, la maggior parte degli esperti sono concordi nel sostenere che sia stata dipinta poco prima dell'alba del 19 giugno 1889, ma su tale data non mancano le controversie. 

L'artista, infatti, fa esplicito riferimento all'opera Notte stellata in una lettera risalente al 31 maggio (lettera n. 593) e l'esistenza di due lettere successive (lettere n. 594 e n. 595 rispettivamente del 9 giugno e del 19 giugno 1889) ci porta a quasi un mese prima del 19 giugno 1889.

« […] Questa mattina dalla mia finestra ho guardato a lungo la campagna prima del sorgere del Sole, e non c'era che la stella del mattino, che sembrava molto grande. Daubigny e Rousseau hanno già dipinto questo, esprimendo tutta l'intimità, tutta la pace e la maestà e in più aggiungendovi un sentimento così accorato, così personale.

Non mi dispiacciono queste emozioni. […] Credo che faresti bene a lavare quelle tele che sono ben asciutte con acqua e un po' di alcool etilico per togliere il grasso e l'essenza della pasta. Così anche per il Caffè di notte, il Vigneto verde, e soprattutto per il paesaggio che era nella cornice in noce.

Anche per la Notte (ma lì ci sono ritocchi recenti, che con l'alcool etilico potrebbero spandere). […] Per quanto riguarda la mostra degli indipendenti, mi è assolutamente indifferente, fa' come se non ci fossi. Per non rimanere assente e per non esporre qualcosa di troppo pazzo, forse potresti mandare Notte stellata e il paesaggio verde-giallo, che era nella cornice di noce,

Notte stellata Poiché sono due quadri di colori contrastanti, forse riusciranno a dare agli altri lo spunto per ottenere effetti notturni migliori. […] »

Lettera n. 593 a Theo (2 giugno 1889)

Il riferimento al 19 giugno è basato su un breve accenno nella lettera n. 595 in cui l'artista afferma:

« […] Infine ho un paesaggio con gli ulivi e anche uno studio di un cielo stellato. […] »

ma sembra poco per sostenere che quella notte abbia realizzato l'opera.