Erste internationale Erfahrungen sammelte Małgorzata Hołub bei den Juniorenweltmeisterschaften 2010 im kanadischen Moncton, bei denen sie mit der polnischen 4-mal-400-Meter-Staffel in 3:42,70 min den achten Platz im Finale belegte. Ihr größter Erfolg im Juniorenbereich war der Gewinn der Silbermedaille bei den Junioreneuropameisterschaften 2011 in Tallinn, die sie gemeinsam mit Patrycja Wyciszkiewicz, Magdalena Gorzkowska und Justyna Święty gewann. 2013 belegte Hołub bei den U23-Europameisterschaften in Tampere in persönlicher Bestzeit von 52,28 s den vierten Platz im 400-Meter-Lauf. Noch erfolgreicher war die polnische Staffel. Magdalena Gorzkowska, Małgorzata Hołub, Agnieszka Karczmarczyk und Justyna Święty wurden U23-Europameisterinnen vor Rumänien und Frankreich. Bei den Weltmeisterschaften der Aktiven im selben Jahr in Moskau kam die Staffel nicht in den Endlauf.