Родился 18.7.1917 в поселке Харцызск, ныне город Донецкой области в семье рабочего. Русский. Член КПСС с 1942. С 1924 жил в поселке Еленовские Карьеры, ныне город Докуча-евск. Окончил рабфак и школу ФЗО. Работал слесарем-аккумуляторщиком на рудниках Донбасса.

В Советской Армии с 1937. В 1938 окончил Харьковскую военно-авиационную школу летчиков и летнабов, в 1940 — Чугуевское военно-авиационное училище летчиков, в 1941 — курсы командиров звеньев в Ленинграде.

Участник советско-финляндской войны 1939 —1940.

Участник Великой Отечественной войны с июня 1941.

Командир эскадрильи 159-го истребительного авиационного полка (275-я истребительная авиационная дивизия, 13-я воздушная армия, Ленинградский фронт) капитан Лихолетов к середине окт. 1943 совершил 366 боевых вылетов, в 72 воздушных боях лично сбил 19 и в группе 5 самолетов противника.

Звание Героя Советского Союза присвоено 4.2.44.

Награжден орденами Ленина, Красного Знамени, Отечественной войны 1 степени, Красной Звезды, медалью.

Умер от ран 13.7.1945. Похоронен в Ленинграде.

Имя Лихолетова носят улицы в городе Харцызск и город Докучаевск.