Kariera reprezentacyjna Jiří Holeček w latach 1966–1978 w reprezentacji Czechosłowacji rozegrał 161 meczów. Debiut zaliczył 19 listopada 1966 roku w Czeskich Budziejowicach w wygranym 11:4 meczu towarzyskim z reprezentacją NRD. Dwukrotnie uczestniczył w zimowych igrzyskach olimpijskich: na turnieju olimpijskim 1972 w Sapporo zdobył brązowy medal, natomiast na turnieju olimpijskim 1976 w Innsbrucku zdobył wicemistrzostwo olimpijskie w bazie Sport-Reference.com , a także 10-krotnie w mistrzostwach świata (1966 – wicemistrzostwo świata oraz dubler Vladimíra Dzurilli, 1967, 1971 – wicemistrzostwo świata, 1972 – mistrzostwo świata, 1973 – 3. miejsce, 1974 – wicemistrzostwo świata, 1975 – wicemistrzostwo świata, 1976 – mistrzostwo świata, 1977 – mistrzostwo świata, 1978 – wicemistrzostwo świata). Na tych turniejach był również nagradzany indywidualnie: 5-krotnie najlepszy bramkarz (1971, 1973, 1975, 1976, 1978), a także 5-krotnie wybierany do Drużyny Gwiazd (1971, 1973, 1975, 1976, 1978).
Zdobył także 2. miejsce w Canada Cup 1976 (dubler Vladimíra Dzurilli). Ostatni mecz w reprezentacji Czechosłowacji rozegrał 9 kwietnia 1978 roku na Sportovní hala w Pradze w przegranym 3:1 meczu z reprezentacją ZSRR, ostatnim meczu mistrzostw świata 1978 w Czechosłowacji.