Hołuj kämpfte im Herbst 1939 nach beim Überfall auf Polen durch die Wehrmacht auf Seiten der polnischen Armee gegen die deutschen Invasoren. Nach der deutschen Besetzung Polens wurde Hołuj aus der polnischen Armee entlassen. Während einer Razzia wurde er in Warschau festgenommen und zur Zwangsarbeit nach Bayern verbracht. Von dort konnte er fliehen, nach Krakau zurückkehren und sich einer Widerstandsgruppe anschließen. Im Juli 1942 wurde Hołuj durch die Gestapo verhaftet und Anfang September 1942 in das Stammlager des KZ Auschwitz eingewiesen. Hołuj erhielt die Häftlingsnummer 62.937 und wurde Schreiber und Pfleger im Krankenrevier. Holuj war neben Ernst Burger, Hermann Langbein und Józef Cyrankiewicz führendes Mitglied der Kampfgruppe Auschwitz. Ende Oktober 1944 wurde Hołuj in ein Außenlager des KZ Flossenbürg nach Leitmeritz überstellt und dort im April 1945 befreit.