Van 11 juni 1991 tot 9 juni 2015 was Holdijk lid van de SGP-fractie in de Eerste Kamer. Hij was daarvoor reeds Eerste Kamerlid van 1986 tot 1987. In 1995 werd Holdijk fractievoorzitter, in welke hoedanigheid hij zich onder meer bezighield met Justitie, Binnenlandse Zaken en Landbouw. In 1998 stemde hij tegen de parlementaire goedkeuring van het huwelijk van Prins Maurits met de katholieke Marilène van den Broek. Als gevolg van de aanpak van de MKZ-crisis in 2001 van toenmalig D66-minister Laurens Jan Brinkhorst bij de getroffen boeren bleef Holdijk weg bij de voltrekking van het huwelijk tussen prins Constantijn en Laurentien Brinkhorst.