Under ockupationen av Norge gick Holst, trots sviktande hälsa, med i den norska motståndsrörelsen Milorg. Han rekryterades 1941 av sin svåger, yrkesofficeren Lars Heyerdahl-Larsen. Han fick snart viktiga uppdrag och blev känd som kanske den mest handlingskraftige i SL:s sekretariat. Från 1942 arbetade Holst som kurir, etablerade Milorgs gömställen (lägenheter där motståndsfolk gömde sig före ”export” till Sverige) och hade nära kontakt med kända motståndsmän som Ole Borge (kallad ”Stor O”) och Jens Christian Hauge. Enligt Tore Pryser var Holst central vid Hauges introduktion till motståndsarbetet: ”På många sätt var det faktiskt Holst som lärde upp den oerfarne Hauge.”