לאחר מותו של בנימין זאת הרצל בשנת 1904, החליטה קק"ל על מפעל "תרומת עצי זית": קרן שתאסוף כספים לטובת רכישת נחלות ונטיעת עצי זיתים. לרשות הקרן הועמדו אדמות חולדה, שהוקדשו לנטיעת כרמי זיתים לזכר הרצל.
בשנת 1909 הוקמה במקום חווה לנטיעת עצי זית, ונבנה הבית המפואר שנקרא על שם הרצל. החווה נוהלה על ידי האגרונום לואי בריש, שהתגורר בגפו בקומה השנייה של הבית. לפועלים והתיר את קומת המרתף הצפופה. חוסר נסיון ומיעוט ידע על תנאי האיזור הקשו על עבודת הנטיעות. מתוך 12,000 שתילי הזית, נקלטו רק 3000, האווירה היתה עכורה, והיחסים בין המנהל לפועלים לא הבטיחו טובות.
תחת מחליפו, האגרונום יצחק וילקנסקי, שינתה חולדה את פניה והפכה לחוות לימוד. לכרמי הזיתים נוספו עצי בוסתן, חורש ויער, וביניהם שקדים, אורנים, שיטים, ברושים וחרובים, יחד עם לול, רפת, שדות פלחה ותעשייה חקלאית מקומית שהפכו את המקום למשק מעורב.
בימי מלחמת העולם הראשונה עזבו מרבית הפועלים או גורשו, והחווה שממה. הפועלים המעטים שנותרו בחווה התמודדו עם מחסור קשה במים ועם הארבה שפשט בארץ וכילה את הנטיעות. בתום המלחמה התיישבו בחולדה קבוצות של חלוצים שהביאו עימהם את רעיון הייעור לשם כיסוי שטחים חשופים. "נייער את ההר, נחייה אותו וגם ניישב", הם אמרו. ביער ניטעו בעיקר אורנים, שגידולם עלה יפה. הקבוצות שהו בחולדה פרקי זמן שונים, במהלכם קיבלו הכשרה מקצועית וטיפחו את החווה וענפי החקלאות והייעור שבה.
מאורעות הדמים ששטפו את הארץ בקיץ של שנת תרפ"ט (1929) הגיעו גם לחווה המבודדת. בליל כ"ח באב עמדו מגיני חולדה מול התקפה קשה של ערביי הסביבה. בקרב נפל אפרים צ'יזיק, שבא לסייע בהגנת המקום. סיפורם הטראגי של צ'קיזיק ואחותו שרה מבטא את ההקרבה ואת המסירות של קומת החלוצים שבזכותם קם מפעל ההתיישבות בארץ ישראל.
שרה צ'יזיק נפלה בקרב להגנה על תל חי: אותו קרב שהפך לסמל של עמידת מעטים מול רבים. אפרים הגיע לחולדה עם איש "השומר, לשעבר יעקב אברמזון ומצא במקום 16 בחורים, שתי נשים ושני ילדים. לאחר מכן הגיעו עוד כעשרים חברי "הגנה", שהחלו לבצר את המקום. אולם, אלפי הפורעים מכפרי הסביבה שתקו את החצר והבעירו את הגורן הגדולה.