Поковырял я эту тему...
Исходник лоадера на C# рабочий, длл загружает в процесс как и положено, но код из длл не вызывается. Похоже, проблема в том, что на C# неизвестно как создать входную точку для длл типа DllMain на С++. Попробовал классическую длл на С++ - все подгружается и работает.

Вот несколько ссылок где ребята пробуют это решить на C# (но там все для более продвинутых дотнетчиков чем я ):
http://stackoverflow.com/questions/1717318/creating-an-entry-point-in-a-c-dll-to-call-from-wix
http://social.msdn.microsoft.com/Forums/en-US/csharplanguage/thread/9a972716-d6a3-43c2-b841-a3a78cf230e3
http://blogs.msdn.com/junfeng/archive/2005/11/19/494914.aspx
http://forum.sources.ru/index.php?showtopic=252227