Den 21-åriga svenskan spurtade in som tvåa i det 122 kilometer långa loppet, runt 45 sekunder efter segrande italienskan Gessica Turato.
Holler ingick i en klunga på 25 cyklister som jagade för att nå ikapp Turato sedan italienskan dragit ifrån med 15 kilometer kvar att köra.
-Holler dominerade spurten totalt, säger Lennart Gustavsson, Svenska cykelförbundet, i telefon från Moskva.
-Det var synd att de inte hunnit ikapp italienskan, då hade Monica kunnat försvara sitt guld.
Trea i loppet blev Modesta Vzczniauskaiate, Litauen. Svenskan Emma Johansson fanns också med i klungan med Holler men vurpade med en kilometer kvar till mål. Hon fullföljde loppet men gick miste om chansen till en bättre placering.
TT