O ataque, na Igreja Católica de São Francisco ocorreu no dia em que os fiéis celebravam o domingo de Pentecostes.
Segundo Ogunmolasuyi Oluwole, autoridade local, entre as vítimas estão muitas crianças.
"Nossos corações estão pesados", disse o governador de Ondo, Rotimi Akeredolu, conforme noticiou a agência AP. "Nossa paz e tranquilidade foram atacadas pelos inimigos do povo".
O presidente nigeriano Muhammadu Buhari disse que "somente demônios da região inferior poderiam ter concebido e realizado tal ato covarde", de acordo com um comunicado de seu porta-voz.
As forças de segurança do país não informaram se os responsáveis pelo ataque já foram identificados.
"Não importa o que aconteça, este país nunca cederá às pessoas más e perversas, e as trevas nunca vencerão a luz. A Nigéria acabará vencendo'', disse Buhari, eleito com a promessa de por fim à prolongada crise de segurança nigeriana.
Apesar de o país sofrer com questões de segurança, Ondo é conhecido como um dos estados mais pacíficos da Nigéria. A cidade de Owo fica a 376 quilômetros de Abuja, capital do país.