Nhà sản xuất thu âm và nhạc sĩ nhạc điện tử người Anh Brian Eno đã đảm nhận công việc sản xuất album.[5] Sau chuyến lưu diễn ở Mỹ Latin, Coldplay chuyển đến "The Bakery" để bắt tay vào việc thực hiện album. Các bài hát viết trong thời gian của họ ở phòng thu được miêu tả là ca từ "trừu tượng hơn, nhiều hình ảnh chân thực hơn" và âm nhạc thì "ít thẳng thắn, khôn khéo hơn".[6] Ngoài ra Martin muốn chuyển đổi từ chất giọng thương hiệu falsetto của mình sang một chất giọng thấp hơn.[7] Điều này đã thể hiện trong "Yes", nơi dấu nét chính trong nguồn cảm hứng Velvet Underground của bài hát chính là cao độ giọng hát của Chris ở mức thấp nhất từ trước đến nay, điều này do Brian Eno đề xuất để làm âm thanh trong mỗi bài hát của album mang màu sắc khác biệt. Trong một cuộc phỏng vấn với MTV, tay trống Will Champion phát biểu: "Một trong những vấn đề chính mà chúng tôi đang cố tập trung sửa đổi ở bản thu âm này là thay đổi bản sắc giọng hát, bởi Chris có một chất giọng rất dễ nhận biết".[8] Coldplay đã tạo nên một sự chú ý ở những ảnh hưởng Tây Ban Nha sau khi thu âm ở một số nhà thờ và ở những nước nói tiếng Tây Ban Nha như Mexico ở Bắc Mỹ và Tây Ban Nha ở châu Âu,[9] chẳng hạn như Barcelona.[10] Tuy nhiên điểm nhấn ở đây là ảnh hưởng đó không có trong bất kì âm thanh riêng biệt nào nhưng lại tạo nên cảm giác chung ở các bài hát một cách tổng thể. Trên trang web của nhóm, ban nhạc cũng đã miêu tả việc đưa âm hưởng guitar và thiết bị thu âm cơ bản đến các nhà thờ và thử nghiệm với những loại âm thanh đặc biệt.[11]

Trong suốt quá trình thu âm album, Coldplay đã liên lạc với người hâm mộ thông qua trang web của ban nhạc. Nhóm đã viết nhạc cho "Famous Old Painters" và "Glass of Water" cuối năm 2007 và nhóm đang xem xét cho cả hai bài hát vào album nhưng không được các nhà sản xuất đón nhận, mặc dù vậy sau này nhóm đã thêm hai ca khúc vào danh sách bài hát thay thế của EP Prospekt's March.[12] Album tiếp tục bị trì hoàn lâu hơn, nhưng một bài viết thông báo vào tháng 12 năm 2007 đã đưa ra dấu hiệu rằng giai đoạn thu âm gần như hoàn tất. Bài viết được ký chữ "Prospekt" càng làm tăng thêm tin đồn rằng đây sẽ là tiêu đề của album. Trong khi ban nhạc hoàn thiện thêm hai bài hát ("Lovers in Japan" và "Strawberry Swing"), nhóm phủ nhận rằng tên album được đặt là "Prospekt".[12] Martin còn tiết lộ rằng anh đã đọc rất nhiều cuốn tiểu thuyết của Charles Dickens trong quá trình thu âm, việc này góp phần đưa hình ảnh gây hiệu ứng thị giác mạnh vào những ca khúc như Violet Hill" và "Cemeteries of London". Trong một buổi phỏng vấn cho kênh truyền hình Latin Mỹ Boomerang năm 2010, Chris nói rằng một nguồn cảm hứng lớn cho quá trình thu âm là tiểu thuyết Những người khốn khổ, chẳng hạn như trên Viva la Vida có ghi chú những chủ đề cách mạng Pháp của cuốn sách trên.[13]

Khi được hỏi vì sao "Lovers in Japan" có một bài hát bổ sung, tay bass Guy Berryman giải thích rằng ban nhạc không thể dàn xếp lý trí của họ, bởi vì nhóm đã thảo luận rằng họ không hề muốn có thêm một ca khúc vào album, và thay vào đó họ muốn giữ cho album thật ngắn gọn với tổng cộng mười bài hát (và thời lượng dự kiến dưới 42 phút).[12] Champion tiếp tục, "chúng tôi chỉ ưa thích có càng ít tiêu đề và thêm nhiều chất liệu. Về mặt tổng thể album đã có hầu hết điều đó, nhưng nó lại là ngắn nhất. Chúng tôi muốn làm cho album gần như bất khả thi đối với bạn để nghe hết nó chỉ trong một lần."[12] Ngoài ra giọng ca Chris Martin còn tiết lộ ban nhạc đã luôn muốn có một tiêu đề bài hát chỉ hai trong một. Anh nói thêm rằng lý do có hai tiêu đề trong danh sách bài hát của Viva la Vida or Death and All His Friends là bởi ca sĩ-người viết nhạc Mỹ Justin Timberlake đã thực hiện điều đó cho album cuối cùng của anh FutureSex/LoveSounds (2006).[14]

Nghệ sĩ violin Davide Rossi đã hợp tác với Coldplay để thu âm tiếng đàn acoustic của anh và tiếng violin điện (sau đó có khả năng đạt mức âm nốt thấp như tiếng bass thẳng đứng, do đó tạo nên một dàn nhạc đầy đủ). Tiếng đàn của anh nổi bật trong sáu ca khúc: Viva la Vida (bài hát sử dụng tiếng đàn của anh nhiều nhất), Violet Hill, Life In Technicolor, 42, Yes và Strawberry Swing. Một số ca khúc họ thu âm với Rossi đã không bị cắt bớt cho album nhưng vẫn được phát hành trong EP Propekt March. Những bài hát đó là: Life in Technicolor ii, Rainy Day và Prospekt March.[15]

Ngày 18 tháng 7 năm 2009, hai bài demo đầu từ phiên thu âm Viva la Vida đã rò rỉ trên mạng internet: ca khúc chưa từng nghe trước đây "Bloodless Revolution" và một phiên bản rất sớm của đĩa đơn trong Viva la Vida "Lovers in Japan". Một ngày sau đó một bài demo khác có tên gọi "St. Stephen" tiếp tục xuất hiện trên mạng.[16] Ngày 20 tháng 7 năm 2009, sáu bài demo khác nữa bị rò rỉ: "The Fall of Man", "The Man Who Swears", "The Man Who Swears II" (thực ra chỉ là phần nửa thứ hai của "The Man Who Swears").[17] Ba ca khúc bị bỏ ngoài danh sách khác sau đó rò rỉ trên mạng internet: một bản nhạc khí của "Lukas" - bài hát chưa phát hành được gửi tới Natalie Imbruglia,[18] "Solid Ground (Until The Water Floats Over)", một bài hát do ban nhạc viết nhạc và trình diễn trực tiếp năm 2006 và một bản nhạc khí của "Famous Old Painters".[19]