Tidigare har den sydafrikanska löparstjärnan överklagat beslutet i idrottens skiljedomstol (Cas) och i schweizisk domstol – men fått avslag.
Nu gör hon ett sista försök att rädda sin medverkan i Tokyo-OS genom att ta fallet vidare till Europadomstolen.
"Allt vi kräver är att vi ska tillåtas springa fritt, en gång för alla, som de starka och modiga kvinnorna vi är och alltid varit", säger hon i ett uttalande.
Hon säger att hon hoppas att Europadomstolen ska "stoppa det internationella friidrottsförbundets långvariga kränkningar mot mänskliga rättigheter på kvinnliga friidrottare"
Friidrottsförbundet beslutade 2018 att Semenya och andra kvinnliga medeldistanslöpare i samma situation måste sänka sina naturligt höga testosteronvärden med medicin för att få delta i distanser mellan 400 meter och en engelsk mil (1 609 meter).
Semenya har sagt nej till att medicineras och missade VM i Doha 2019. Om beslutet inte hävs missar hon även sommarspelen i Tokyo.
Hon är regerande olympisk mästare på 800 meter.