Faits : A. A.X._ et sa femme, B.X._, sont domiciliés en Valais. Dès le 1 er septembre 2002, A.X._ a été engagé auprès de la société C._ Sàrl en qualité d'ingénieur spécialisé en chauffage. Cette société avait pour but l'" étude d'avant-projets et de projets dans les domaines du chauffage, de la ventilation, de la climatisation, du sanitaire, de l'électricité, d'installation de sécurité, de systèmes multimédias, de réseaux informatiques, de domotiques, et ce à destination de tous les types de construction; direction et réalisation techniques de la réalisation de ces études ". En décembre 2003, elle a été transformée en société anonyme, l'inscription au registre du commerce étant intervenue le 8 janvier 2004. Le capital-actions de 200'000 fr. était entièrement libéré et A.X._ y a participé à hauteur de 40'000 fr. (20%). Il était en outre membre du conseil d'administration, avec signature collective à deux avec le président ou le vice-président. Les actionnaires de C._ SA se sont portés cautions solidaires d'un emprunt contracté par la société auprès d'une banque. Le 13 décembre 2007, la faillite de la société C._ SA a été prononcée. B. Le 30 août 2010, les époux X._ ont déposé leur déclaration d'impôt pour l'année fiscale 2009. Ils ont notamment fait valoir un montant de déductions de 100'000 fr., correspondant au cautionnement assumé en faveur de l'employeur de A.X._. Par décision de taxation du 30 mars 2011, le Service cantonal des contributions du canton du Valais (ci-après: le Service des contributions) a en particulier refusé cette déduction et fixé à 91'670 fr. le revenu imposable en matière d'impôts cantonal et communal (ci-après: ICC) et à 91'405 fr. celui en matière d'impôt fédéral direct (ci-après: IFD) pour l'année fiscale 2009. Les contribuables ont élevé réclamation le 27 avril 2011, concluant à l'admission de la déduction de 100'000 francs. Le Service des contributions a rejeté cette réclamation le 27 novembre 2014 ( recte 18 août 2015). A.X._ et B.X._ ont contesté ce prononcé devant la Commission cantonale de recours en matière fiscale du canton du Valais (ci-après: la Commission de recours) le 17 septembre 2015. Par décision du 20 avril 2016, notifiée le 29 novembre 2016, la Commission de recours a admis le recours des époux X._ et a retenu un revenu imposable nul, aussi bien en matière d'ICC que d'IFD. C. Agissant par la voie du recours en matière de droit public, le Service des contributions demande en substance au Tribunal fédéral, sous suite de frais, d'annuler la décision de la Commission de recours du 20 avril 2016 et de confirmer sa décision sur réclamation du 18 août 2015; subsidiairement d'annuler la décision précitée et de renvoyer la cause à l'autorité précédente pour nouvelle décision dans le sens des considérants. Il se plaint de violation du droit fédéral. La Commission cantonale et les époux X._ concluent au rejet du recours. L'Administration fédérale des contributions conclut quant à elle à son admission.