Всю жизнь считал, что INT0 имеет наивысший приоритет, но вот выяснилось что это не так. Т.е. если контроллер находится в обработке какого-либо другого прерывания, то INT0 его прервать не может, в результате информация теряется. Пришлось принудительно ставить PX0. Это так и должно быть или это особенности именно нашего процессора?

Это у всех стандартных 51-х.
Приоритеты начинают играть роль только в тот момент, когда процессор решает, какое из одновременно возникших прерываний обслужить.
Такая ситуация может возникнуть не только при одновременном приходе запросов на прерывание, но и при их последовательном поступлении, когда процессор не готов их обслуживать. Возможная причина такой ситуации - запрещенные прерывания или обработка предыдущего прерывания.

Это понятно, но я почему-то был уверен, что INT0 и так является наиболее приоритетным. Оказалось - нет.

Вы, похоже путаете приоритет прерывания с порядком опроса источников прерываний. В каждом рабочем цикле контроллер прерываний опрашивает входы прерыванийй, начиная с ИНТ0. Но это не является приоритетом прерываний. Приоритеты прерывний необходимо специально настраивать. По умолчанию все прерывания находяться на низком уровне приоритета. если вы хотите, чтобы некое прерываение имело возможность прерывать другое, необходимо задать ему более высокий приоритет. Следует учесть. что время входа в прерывание в этом случае может возрасти.