Han reste till Paris för första gången 1889 för att dekorera den svenska paviljongen på världsutställningen. Holmgren engagerades vid restaureringen av Konseljsalen på Stockholms slott och han var en av de många konstnärer som under arkitekten Isak Gustaf Clasons ledning dekorerade ett av de allra sista privatpalatsen i Stockholm, Hallwylska palatset, som stod färdigt 1898. Han for åter till Paris 1900 och denna gång blev han kvar och fördes in på en traditionell konstutbildning i Frankrike. Han studerade för Fernand Cormon, Ferdinand Humbert och Jean-Antoine Injalbert i Paris 1902-1910 och medverkade i Parissalongen 1905 och 1906 där han fick erkännande som konstnär.