That Old Feeling a pour musique de Sammy Fain et pour paroles de Lew Brown, et a été publiée en 1937 par Leo Feist, Inc. Elle apparaît d'abord dans le film Walter Wanger's Vogues of 1938 (sorti en 1937), où Virginia Verrill la chante. La chanson est nommée à l'Academy Award de la meilleure chanson originale pour 1937, et s'incline devant "Sweet Leilani". Shep Fields and His Rippling Rhythm Orchestra en fait un succès immédiat, et la version de Jan Garber atteint la 10e place en 1937. Lennie Hayton and His Orchestra, avec un refrain chanté par Paul Barry, réalise ce qui est répertorié comme le plus ancien enregistrement original, en juillet 1937. Le titre atteint la première place des classements américains en 1937 et devient un standard du jazz à partir des années 1950.
En 1952, elle figure dans le film With a Song in My Heart, où Jane Froman la chante en doublage de Susan Hayward. Patti Page, Frankie Laine et Buck Clayton connaissent des versions à succès en 1955, et Frank Sinatra obtient un succès en 1960 avec cette chanson tirée de l'album Nice 'n' Easy. Elle est jouée par un grand orchestre dans le film Body Heat (1981) et occupe une place importante dans le roman Summer of '42 de Herman Raucher (1971). Le film That Old Feeling (1997) tire son titre de la chanson.