Kon, som kallades Bessie, var en av tre som rymde från Rising Sun Country Park i North Tyneside på söndagen.
En helikopter och sex prickskyttar spårade trion - två återtogs men Bessie sköts "för allmänhetens säkerhet".
Vakten kommer att äga rum kl 18:00 BST på fredag, på ett fält i Chicken Lane, Wallsend.
Tusentals människor har gillat en Facebook-sida i hennes minne.
De som är närvarande vid vakan uppmanas att bära en ko ensie och ta med sig ett ljus.
Dave Turner, som satte upp RIP. Wallsend Cow Facebook sida, sade: " Det är inte varje dag du får en ko blir skjuten i ett fält i närheten. Jag tror att vi måste markera det här tillfället med ett allvarligt avsked för Bessie.
"Den gjorde ingenting, den åt bara lite gräs - den blev förmodligen trött på gräset som den åt någon annanstans, den hörde om en fin ny lapp, gick ner och började beta, och nästa sak är att polisen dyker upp och börjar skjuta på den.
"Vi ska tända ljus och be en bön för henne."
Fotograf John Millard bevittnade kon skjutas död, och beskrev scenen för BBC Radio 5 live.
Han sa att det fanns en "massiv polisnärvaro" med mer än 15 polisbilar, en helikopter svävande ovanför, och tre eller fyra officerare i prickskytte utrustning.
Han trodde ursprungligen att det kunde ha varit terroristrelaterat snarare än, som han då insåg, en "dokil liten ko som står på ett fält".
En talesman för Northumbria-polisen sa att Bessie förstördes efter att ha blivit "allt mer betryckt" och "orsakat farliga och allvarliga hinder" på en större väg.
En minnesvakt kommer att hållas för en ko som sköts ihjäl av poliser.