Rahaf Mohammed al-Qunun se negó a abordar un vuelo desde Bangkok a Kuwait el lunes y se encerró en su habitación de hotel en el aeropuerto.
Ella dijo que temía que su familia la matara por renunciar al Islam.
Ahora se encuentra en un refugio del gobierno Tailandia mientras la agencia de refugiados de la ONU evalúa su caso.
Su padre y su hermano han llegado, pero ella se niega a verlos.
"Mi vida está en peligro", dijo la Sra. Mohammed al-Qunun a la agencia de noticias Reuters. "Mi familia amenaza con matarme por las cosas más triviales".
Su padre es el gobernador de al-Sulaimi, una ciudad en el norte de la provincia saudita de Hail.
Un portavoz de su familia le dijo a la BBC que no deseaban hacer comentarios y que todo lo que les importaba era la seguridad de la joven.
Human Rights Watch y otros grupos de campaña han expresado su grave preocupación por la Sra. Mohammed al-Qunun.
Ella había viajado a Tailandia para un vuelo de conexión a Australia, donde originalmente esperaba buscar asilo.
El martes por la mañana ella retwitteó su solicitud original de asilo, agregando en un tweet subsiguiente: "Quiero que Canadá me dé asilo".
El gobierno australiano dijo que estaba "satisfecho" de que la agencia de la ONU para los refugiados (ACNUR) estuviera evaluando su reclamo.
"Cualquier solicitud de la señora al-Qunun para una visa humanitaria será considerada cuidadosamente una vez que el proceso de ACNUR haya concluido", dijo un funcionario del Departamento de Asuntos Internos.
La agencia de la ONU dijo que estaba "muy agradecida" de que los funcionarios en Tailandia no la hubieran deportado, pero su solicitud de asilo tardaría "varios días" en evaluarse.
Según la agencia de noticias Reuters, la embajada de Arabia Saudita en Tailandia negó que su gobierno esté buscando su extradición.
¿Cómo está manejando Tailandia su caso?
El lunes por la noche, hora local, el jefe de la policía de inmigración de Tailandia, Surachate Hakparn, dijo que el país "se ocupará de ella lo mejor que podamos".
"Ahora está bajo la soberanía de Tailandia; nadie ni ninguna embajada puede obligarla a ir a ninguna parte".
"Tailandia es una tierra de sonrisas. No enviaremos a nadie a morir".
El señor Surachate dijo que se reuniría con diplomáticos saudíes para aclarar la decisión de Tailandia.
El jefe de inmigración de Tailandia dijo a Reuters que cualquier reunión entre la joven y su padre tendría que ser aprobada por la ONU.
Tailandia no es signataria de la Convención de la ONU para los Refugiados y no proporciona protección legal a los solicitantes de asilo, aunque hay más de 100,000 refugiados en el país.
Una orden judicial presentada por abogados tailandeses en el tribunal penal de Bangkok para detener la deportación fue desestimada el lunes.
