Djokovic hade beviljats medicinsk dispens för att delta i grand slam-turneringen av australiska tennisförbundet liksom av delstaten Victorias hälsodepartement, men gränspersonalen bedömde att han inte uppnådde kraven för att få komma in i landet.
Tennisstjärnan har överklagat att han ska deporteras, ett domstolsärende som ajourneras till måndagsmorgonen lokal tid.
Supportrar har samlats både i Serbiens huvudstad Belgrad och utanför hans förmodade karantänhotell i Melbourne för att visa sitt stöd för världsettan.
"Tack till alla människor runt om i världen för ert fortsatta stöd. Jag känner det och det väldigt uppskattat", skriver han i en kort uppdatering på Instagram.
Hans pappa, Srdjan Djokovic, har jämfört situationen med när Jesus blev korsfäst, och även hans mamma Dijana Djokovic har gett sig in i debatten.
— Det är omänskligt. De behandlar honom som en fånge, säger hon.
Men det är fritt fram för serben att frivilligt lämna landet, betonar inrikesminister Karen Andrews.
— Herr Djokovic hålls inte fången i Australien. Han kan lämna när han vill om han väljer att göra så och gränsstyrkan kommer faktiskt att underlätta det, säger hon enligt ABC News.