Die ursprüngliche Firma wurde gegründet, als die Brüder George und Earl Holley in 1899 die Holley Motor Company starteten. Zusammen stellten sie mehrere der ersten Fahrzeuge her, wie den Runabout und den Motorette. In 1904 entwickelten sie den ersten Originalvergaser, mit dem Spitznamen Iron Pot. Oldsmobile setzte diesen Vergaser im "Curved Dash" ein, dem ersten Auto, das massenproduziert wurde. Nach dieser Entwicklung konzentrierten sich die Brüder Holley auf die Vergaserproduktion. Zu ihren ersten Kunden gehörte Henry Ford mit dem Model T-Ford.
Die Brüder entwickelten und vertrieben in den folgenden Jahren verschiedene Vergaser mit Firmen wie Ford. Zusätzlich zur Produktion von Vergasern konzentrierte sich das Unternehmen auch auf die Herstellung und Entwicklung von Zündsystemen, Kraftstoffpumpen und anderen Motorbauteilen. Im Laufe der Jahre ist die Holley Company beständig gewachsen, unter anderem durch die Akquisition und Integration anderer Marken.
Holley versorgte den Monster Energy NASCAR Cup und fast alle NHRA Pro-Stock-Champions über vier Jahrzehnte mit Vergasern, bis diese Klassen auf elektronische Kraftstoffeinspritzung umstellten. Heute produziert und vertreibt Holley verschiedene Produkte, unter anderem für den berühmten General Motors LS-Motor, sowie hochwertige Kraftstoffpumpen, Ansaugkrümmer und diverse andere Bauteile für Straßensport-, Renn- und Schifffahrt. Neben der firmeneigenen Marke Holley besteht die Familie aus mehreren Marken, darunter Quick Fuel, MSD, NOS, Simpson und Mr. Gasket.
Holley Performance Products produziert unter anderem hochwertige Vergaser, Verteiler, Kompressoren und Wasserpumpen. Wilmink Engine Parts liefert zahlreiche Produkte von Holley und zugehörigen Marken innerhalb der Holley-Familie.