Dopo la guerra continuò a lavorare presso la Commissione per l'energia atomica degli Stati Uniti d'America e fu presidente della Società di medicina nucleare dal 1955 al 1956. Nel 1964 divenne professore ordinario presso la Università della California, San Diego, dove coordinò l'attività dell'Istituto di Geofisica e fisica planetaria. Nel 1979, l'Associazione per l'avanzamento della strumentazione medica (AAMI) assegnò a Holter il premio AAMI Foundation Laufman-Greatbatch per i suoi contributi alla tecnologia medica.