Berufliche Stationen
Mahrenholz absolvierte zunächst ein Studium der Theologie, Psychologie und Philosophie an der Universität Göttingen. Anschließend studierte er dort und an der Universität Tübingen Rechtswissenschaften. Nach Ablegung beider juristischer Staatsexamina und der Promotion begann er seine berufliche Laufbahn im Jahr 1959 zunächst am Kirchenrechtlichen Institut der EKD. Ab 1960 folgten mehrere Stationen in der niedersächsischen Kommunal- und Landesverwaltung. 1965 wählte ihn der Niedersächsische Landtag zum Mitglied des Rundfunkrats des Norddeutschen Rundfunks und zwei Jahre später zum Direktor des Funkhauses Hannover des Norddeutschen Rundfunks. Von 1970 bis 1974 war Mahrenholz Staatssekretär und Leiter der Staatskanzlei des Landes Niedersachsen. In den Jahren 1974 bis 1981 war er Mitglied des niedersächsischen Landtages, bis 1976 zudem niedersächsischer Kultusminister. Ab 1976 war er neben seinem Abgeordnetenmandat als Rechtsanwalt tätig.
Mitwirkung an zahlreichen wichtigen Entscheidungen
Mahrenholz habe die Rechtsprechung des Zweiten Senats maßgeblich geprägt und an zahlreichen wegweisenden Entscheidungen mitgewirkt, teilt das BVerfG aus Anlass seines Todes mit. Dazu gehörten unter anderem die Entscheidungen zum Hafturlaub von zu lebenslanger Freiheitsstrafe Verurteilten, zur Stationierung von Mittelstreckenraketen, zur Kriegsdienstverweigerung, zur Parlamentskontrolle der Nachrichtendienste, zur Lagerung chemischer Waffen, zur Rechtsstellung des fraktionslosen Abgeordneten, zur Reichweite der Unschuldsvermutung, zur Aussetzung der Vollstreckung des Restes einer lebenslangen Freiheitsstrafe, zum Schwangerschaftsabbruch und zum Vertrag von Maastricht.
Ehrenpräsident der Deutsch-Israelischen Juristenvereinigung
Die Gottfried-Wilhelm-Leibniz-Gesellschaft wählte Mahrenholz 1998 zu ihrem Präsidenten, das Präsidium der Deutschen Sektion der Internationalen Juristen-Kommission 1990 zu seinem Vorsitzenden. Mahrenholz war Ehrenpräsident der Deutsch-Israelischen Juristenvereinigung.