Mario Holek se narodil 28. října 1986 v Brně, kde také začal dělat první fotbalové krůčky. Prošel mládeží klubu 1. FC Brno, jehož dres oblékal i v seniorském A Týmu. Za brněnskou Zbrojovku nastupoval v letech 2005-2008 a už po pár zápasech si vysloužil přezdívku Super Mario.
Mario Holek poté 15. ledna 2008 přestoupil do ukrajinského celku FK Dněpr Dněpropetrovsk, odkud po vypršení smlouvy na konci roku 2011 odešel jako volný hráč do pražské Sparty jakožto nejkvalitnější zimní posila. Holek vždy nastupoval na pozici defenzivního záložníka, ale ve Spartě se přesunul na pozici stopera, kterou také zvládá bravurně.
Mario Holek s pražským klubem slavil triumf v nejvyšší české soutěži i zisk poháru a superpoháru. To vše v sezoně 2013/14. Momentálně se stará o defenzivu s Radoslavem Kováčem a krajními beky Costou a Pavlem Kadeřábkem.
Mario Holek je také sedminásobným reprezentantem, svůj první zápas odehrál 18. listopadu 2009 na turnaji ve Spojených arabských emirátech proti Ázerbajdžánu.