Syyskuun 2002 vaaleissa Holm tuli ensimmäisen kerran valituksi Ruotsin valtiopäiville ja hänet on valittu jatkokaudelle vuosien 2006 ja 2010 valtiopäivävaaleissa. Hän oli noissa kaikissa vaaleissa ympäristöpuolueen listan kärkinimi Skånen läänin eteläisessä vaalipiirissä. Hän on ollut varsinaisena jäsenenä valtiopäivien työmarkkinavaliokunnassa ja syyskuusta 2008 alkaen hän toimi toisena puolueensa valtiopäiväryhmän kahdesta puheenjohtajasta. Lokakuussa 2010 hänet valittiin valtiopäivien toiseksi varapuhemieheksi.