Petro, exalcalde de Bogotá y actual senador, obtuvo el domingo alrededor del 50,4 % de los votos, superando al magnate de la construcción Rodolfo Hernández.
El exalcalde y senador, de 62 años, convirtió sus humildes comienzos y su pasado revolucionario en un movimiento que ha atraído a jóvenes y pobres con su discurso de cambio.
Las encuestas muestran un empate técnico para la segunda vuelta entre los candidatos, por lo que la elección podría ser una de las más reñidas en la historia reciente de Colombia.
La explosión se produjo en momentos en que el policía intentaba desactivar la motocicleta bomba abandonada en una calle de la población, dijeron las autoridades.
Hernández también pidió a la campaña y a los seguidores de su adversario evitar salir a las calles para participar en protestas si los resultados no les favorecen.
Márquez, que nunca ha ocupado un cargo de elección popular, está programada para liderar un nuevo ministerio de igualdad si ella y Petro ganan.
Las encuestas pronostican una cerrada votación entre el candidato de izquierda y Hernández, con un empate técnico pese a la ligera ventaja del empresario de la construcción.
Los comentarios del mandatario mexicano provocaron malestar en el Gobierno de Colombia que reaccionó ante lo que consideró una injerencia.
El resultado muestra un empate técnico debido a que la diferencia entre los dos candidatos se encuentra dentro del margen de error de la encuesta, de un 2,8%.
Petro obtuvo el 40,3 % de los votos en la primera vuelta del domingo, mientras que Hernández logró el 28,2 %, superando al centroderechista Federico 'Fico' Gutiérrez, quien alcanzó un 23,9 %.