ABD’li biyokimya bilgini. Protein sentezinin anlaşılmasına katkıda bulunduğu çalışmalarıyla Nobel Fizyoloji ve Tıp Ödülü’nü almıştır.
22 Ocak 1922’de Illinois Eyaleti’nin Urbana kentinde doğdu, Kimyaeğitimi gördüğü Illinois Üniversitesi’nden 1942’de mezun olan Holleyj 1947’de Cornell Üniversitesinde örganik kimya alanında doktorasını tamamladı. 1948-1957 arası Cornell Tarım Koleji kimya fakültesinde görev yapan ve 1962’de biyokimya profesörlüğüne atanan Holley, 1966’dan başlayarak çalışmalarını California’da Saik Enstitüsü’nde sürdürmektedir.
Önceleri bitki hormonları ve penisilin üzerinde çalışan ve moleküler biyolojiye ilgi duyan Holley, araştırmalarını giderek protein sentezi konusunda yoğunlaştırdı. 1957’de hücrede protein sentezi sürecinde yer alan ve transfer RNA (tRNA) adı verilen küçük ribonükleik asitin varlığını gözlemleyerek, bira mayasından bir aminoasit türü olan alanine özgü tRNA’yı elde eden Holley, bu tRNA’yı oluşturan nükleotid adı verilen moleküllerin diziliş sırasını göstererek yapısını açıkladı. Böylelikle hücre içinde üretilecek aminoasite ilişkin kodu diğer bir RNA türünden (mRNA) alarak aminoasit molekülünü oluşturmak üzere uyarlama işlevini yüklenen tRNA’ lar arasında yapısı ilk açıklığa kavuşan, alanın tRNA’ sı oldu.
Moleküler biyoloji alanında protein sentezi ve hücre genetiği konusundaki bu önemli katkılarıyla Holley, Khorana ve Nirenberg ile birlikte 1968 Nobel Fizyoloji ve Tıp Ödülü’nü paylaştı.