Может кому пригодится:
Дело действительно было в многопоточности и мультипроцессинге формируемым uWSGI. Объекты сессии в разных процессах не взаимодействовали друг с другом и отдавали старые закэшируемые данные.
Пока что я решил вопрос костылём: в конфигах uWSGI отключил мультипроцессинг и многопоточность - теперь никаких проблем нет, но сайт, конечно, не выдержит нагрузки.