Tidlig i karrieren jobbet Hølmebakk med Virginia (1995-2000) en serie med papirarkitekturprosjekter. Serien består modeller og tegninger inspirert av litterære kvinneskikkelser. Nasjonalmuseet kjøpte inn flere av verkene i serien til sin samling i 2020.[4]
Sammen med arkitekt Per Tamsen grunnla Hølmebakk arkitektkontoret Manthey Kula i 2004, som har hovedkontor i Oslo.[5] Manthey Kula har stor anerkjennelse internasjonalt og jobber med prosjekter innenfor arkitektur, landskapsarkitektur og utstillingsdesign. Kontorets første prosjekt, kraftstasjon på Pålsbu Kraftverk, ble nominert til Mies van der Rohe Award.[6]
I 2018 vant Manthey Kula og arkitektkontoret LCLA konkurransen om å utforme Norges gjestelandspaviljong på bokmessen i Frankfurt 2019 med utkastet "Norge Forteller".[7] I 2021 designet kontoret fire av de permanente utstillingene ved det nye Munchmuseet.[8]
I 2007 ble Hølmebakk ansatt som professor ved Arkitektur og Designhøgskolen i Oslo.[9]