På denne tiden var faren universitetets rektor. Fra 1919 til 1935 var Holst statens epidemi- og karantenelege, samt sjef for . I 1935 overtok han etter Nils Yngvar Ustvedt (1868–1938) som overlege ved den epidemiologiske avdeling av Ullevål sykehus. Han hadde studiereiser til København, Egypt, England og Amerika. Fra 1931 til 1935 hadde han vært leder for Norsk hygienisk forening. I 1951 ble han professor ved Universitetet i Oslo.