В 1916 году после окончания гимназии поступила в частную школу К.Ф. Юона. В 1917 году, когда школа Юона закрылась, занималась на отделении западной литературы Высших женских курсов. С 1918 года началась трудовая деятельность: сначала в школе и детском саду, в 1919 году поступила в Румянцевский музей в канцелярию, с 1920 года работала в Гравюрном кабинете. Одновременно посещала Институт декламации, где преподавал В.Б. Иванов, Литературный институт, где слушала лекции В.Я.Брюсова, Московский университет, где читал Н.И. Романов. Именно Романов пригласил ее в Гравюрный кабинет. Там поначалу она помогала ему, а затем всю жизнь, до ухода на пенсию в 1958 году, продолжала дело, начатое им в Гравюрном кабинете. Это комплектование и популяризация русского искусства. В 1957-1958 годах заведовала Отделом графики.

В течение многих десятилетий имя М.З. Холодовской для многих советских художников отождествлялось с Гравюрным кабинетом. Она хранила их произведения, организовывала выставки, принимала активное участие в судьбах многих из них. В кабинете постоянно происходили встречи с художниками, показы их работ. Редкая доброжелательность создавала вокруг нее атмосферу гармонии, доброты и человеческой надежности. После ухода на пенсию ею были написаны воспоминания о работе Гравюрного кабинета и его сотрудниках (см. сборник «Иллюстрация», М., 1988), к которому мы часто обращаемся в данном разделе.