В 1929 году окончил Киевский художественный институт
. В 1930 Холостенко совместно с
,
И. Ю. Каракисом
, М. Г. Гречиною,
П. Г. Юрченко
и
В. Г. Заболотным
создали общество «Октябрь»
. Впоследствии, в 1930-х годах работал в мастерской вместе с И. Каракисом и П. Юрченко
. В 1936 году архитектор Н. Холостенко вместе с архитектором И. Каракисом разработали проект речного вокзала Киева
.
В 1937 году архитектор Я. Штейнберг отмечал: «На Украине есть немало молодых товарищей, которые уже успели проявить себя как серьёзные и глубокие архитекторы. Можно назвать таких людей… в области промышленного строительства: Холостенко, Каракис, Гречина…»
Проекты
Ботанический сад Академии наук УССР (совместно с А. В. Власов, В. И. Гопкало) (1964 г.)
;