Onazi har (pr. juni 2018) spillet 51 kampe for det nigerianske landshold, som han debuterede for 13. oktober 2012 i et opgør mod Liberia. Senere samme år scorede han sit første mål for holdet i en venskabskamp mod Venezuela. Han vandt guld med Nigeria ved Africa Cup of Nations 2013, og deltog også ved både VM 2014 i Brasilien og VM 2018 i Rusland.