"Vi vill absolut att han ska få dödsstraff," Nikki Haley berättade NBC TV.
Den misstänkte Dylann Roof 21 ska infinna sig på fredag.
Han greps på torsdag mer än 200 miles bort i North Carolina och flögs tillbaka till South Carolina.
Polisen behandlar morden på Emanuel AME-kyrkan på onsdag kväll som ett hatbrott.
Bön vakar har hållits i kyrkor i Charleston och över hela USA för de sex kvinnor och tre män som dog.
Vid vakan för offret Sharonda Singleton, hennes tonårsbarn berättade BBC de hade förlåtit hennes mördare och ville fokusera på att gå vidare på ett positivt sätt.
"Vi har redan förlåtit honom för vad han har gjort", sade hennes son, Chris.
"Och det finns inget annat än kärlek från vår sida av familjen. Kärlek är starkare än hat."
Kyrkorna i Charleston var fulla till brädden på torsdagskvällen när bönegudstjänsten hölls. Vissa tjänster hölls utomhus.
Hundratals samlades utanför Emanuel AME-kyrkan för att hylla.
Guvernör Haley berättade NBC's Today visar att South Carolina hade "skadats" av nio oskyldiga människors död.
Hon sa att hon ville ha den misstänkte åtalad i South Carolina istället för federal.
Mr Roof ska infinna sig i rätten via videolänk för en borgensförhandling på fredag. Han hålls fången i Charleston-området, sa sheriffen.
Han greps på torsdag efter att polisen hade stoppat hans bil i Shelby i North Carolina.
Polisen hade tidigare släppt CCTV-bilder av den misstänkte och den mörka saloonbilen han hade kört iväg i.
Mr Roofs närvaro i sociala medier tyder på att han var intresserad av vit dominans.
Hans Facebook profilsida visar en bild av honom bär en jacka med flagga-lappar från apartheid-era Sydafrika och Rhodesia - namnet Zimbabwe under eran av vita minoritet härskar. Han hade också en sydstatsflagga på bilen.
Dalton Tyler, som sa att han var vän med Mr Roof, berättade ABC News den misstänkte hade talat till stöd för rassegregation och hade sagt "han ville starta ett inbördeskrig".
Det visade sig på torsdag att revolvermannen hade suttit i en bibelstudiegrupp i kyrkan i nästan en timme innan han började anfalla.
I bilder: Amerikaner delar bilder av ras obalans efter Charleston
"Den misstänkte gick med i gruppen och accepterades av dem, eftersom de trodde att han ville delta i detta bibelstudium," Charleston County Coroner Rae Wilson sade.
Hon sa att han då blev "mycket aggressiv och våldsam".
Åtta personer dog på platsen och en person dog senare på sjukhuset. Det var tre överlevande.
Offren hette Pastor Clementa Pinckney, 41; Cynthia Hurd, 54; Tywanza Sanders, 26; Singleton, 45; Myra Thompson, 59; Ethel Lance, 70; Susie Jackson, 87; Rev Daniel Simmons Sr, 74; och DePayne Doctor.
Cynthia Taylor, en systerdotter till miss Jackson, sade att hon hade talat med en överlevande, Felecia Sanders, som sade att hon hade spelat död när hon låg ovanpå sitt barnbarn för att skydda henne.
USA:s president Barack Obama sade att morden återigen tog upp frågan om amerikanskt vapenägande och sade: "Någon gång måste vi som land räkna med att denna typ av massaker inte sker i andra avancerade länder".
Emanuel kyrkan är den äldsta afrikanska metodist Episkopal (AME) kyrkan i USA söder. Medborgarrättsledaren Martin Luther King höll ett tal där i april 1962.
Spänningarna har ökat sedan Walter Scott, en obeväpnad svart man i North Charleston, sköts för två månader sedan av en vit polis, som fick ilskna protester.
Polisen har sedan dess åtalats för mord.
Mannen som misstänks skjuta döda nio personer i en afrikansk-amerikansk kyrka i Charleston borde få dödsstraff om han döms, har South Carolinas guvernör sagt.