Grigg hatte in der drittklassigen englischen League One 25 Tore für Aufsteiger Wigan Athletic erzielt und auch am Freitagabend gegen Weißrussland getroffen.
Grigg ist damit Teil des endgültigen 23er-Kaders für die EURO, Liam Boyce, Billy McKay, Daniel Lafferty, Michael Smith und Ben Reeves müssen hingegen zu Hause bleiben.
"Es war eine schwierige Entscheidung. Aber ich denke, es ist die richtige", sagte O'Neill weiter.
Der gesamte nordirische Kader im Überblick:
Tor: Alan Mannus (St. Johnstone), Michael McGovern (Hamilton Academical), Roy Carroll (Linfield)
Abwehr: Craig Cathcart (Watford), Jonathan Evans (West Bromwich Albion), Gareth McAuley (West Bromwich Albion), Luke McCullough (Doncaster Rovers), Conor McLaughlin (Fleetwood Town), Lee Hodson (MK Dons), Aaron Hughes (vereinslos), Patrick McNair (Manchester United), Chris Baird (Derby County)
Mittelfeld: Steven Davis (Southampton), Oliver Norwood, (Reading), Corry Evans, (Blackburn Rovers), Shane Ferguson (Millwall), Stuart Dallas (Leeds United), Niall McGinn (Aberdeen), Jamie Ward (Nottingham Forest)
Angriff: Kyle Lafferty (Norwich City), Conor Washington (Queens Park Rangers), Josh Magennis (Kilmarnock), Will Grigg (Wigan Athletic)