Marschen från Camberwell i södra London till Downing Street har kallats för att öka medvetenheten om utsatta personer som utnyttjade tjänsten.
Välgörenheten stängdes efter en rad om finansiering. Kids Company har förnekat anklagelser om ekonomisk misskötsel.
Premiärministern sa att regeringen hade gjort rätt i att ge välgörenheten en chans till.
Innan den stängde sina dörrar på onsdag, Kids Company gav praktiskt, emotionellt och pedagogiskt stöd till några av de mest eftersatta och sårbara innerstaden barn och ungdomar i London, Liverpool och Bristol. Den grundades 1996 av Camila Batmanghelidjh.
David Cameron sade att han var ledsen över stängningen av välgörenhet, som hade fått ett 3 miljoner pund statligt bidrag förra veckan.
Han sade: " Regeringen ansåg att det var det rätta att göra för att ge denna välgörenhet en sista chans till omstrukturering för att försöka se till att den kunde fortsätta sitt utmärkta arbete.
"Tyvärr hände det inte, inte minst på grund av anklagelserna som gjordes och privata givare dra tillbaka sina pengar men jag tror att regeringen gjorde rätt i att säga låt oss ha en sista gå försöka hålla denna välgörenhet pågår, med tanke på det arbete det görs för så många unga människor."
Omkring 150 personer samlades utanför välgörenhetsorganisationen i Camberwell för att delta i marschen till parlamentet.
Lisa Moodie, som har varit ungdomsarbetare med välgörenhet i sju år, sade: "Idag handlar det inte om Camila, det handlar om kärlek, det handlar om att se till att barnens röster hörs.
"Jag håller med om att människor måste vara ansvariga för vad som händer med våra ungdomar, det är inte acceptabelt att vi bara lämnar dem kasserade. Dessa är mycket sårbara ungdomar, de lever kaotiska livsstilar.
"När de gör bort sig, vi är här för dem precis som dina föräldrar skulle vara. Det är mycket svårt att mäta framgång på ett sjukhus - det skulle vara hur många brutna ben har du. Hur vi mäter framgång kan vara i små saker. Det kan vara att lära sig använda kniv och gaffel."
Anita Ebirim, som tog med sin åttaåriga dotter till välgörenheten, sade: "Varför stängde de Kids Company? Det är ett ställe där vi kommer för att rädda våra liv.
"Varje dag vi kommer hit för att äta vår lunch... vi får frukost, vi får kläder.  Många unga män kommer som inte arbetar, men det hindrar dem från att strula och börja knarka."
Kids Company har 600 anställda, samt arbetar med en pool på cirka 8 000 volontärer och 500 studenter.
Marie, en 30-årig volontär från Wimbledon, sade: "Det verkar inte vettigt, det har egentligen inte sjunkit in ännu. Barnen fortsätter att komma och ta reda på genom meddelandet på portarna. Vi hann inte säga adjö till barnen."
Välgörenheten har drabbats av problem, bland annat anklagelser om ekonomisk misskötsel och anklagelser från tidigare anställda om att välgörenheten inte klarade av att hantera anklagelser om allvarliga incidenter.
Kids Company utreds också av Met Police's Sexual Offences, Exploitation and Child Abuse Command.
Fru Batmanghelidjh har starkt förnekat alla förseelser.
Supportrar från den stängda välgörenheten Kids Company deltar i en marsch i London.