MS Velocity предназначена для обеспечения распределенного кэша. Если у вас только один сервер, MS Velocity может быть немного излишним.
Еще один аргумент против использования MS Velocity заключается в том, что он все еще находится в CTP.
В вашем случае я бы использовал блок приложения MS Enterprise Library для кэширования. Если вы настроите ASP: net и сайт WCF для использования одного пула приложений, они получат доступ к одной и той же памяти.
http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd203099.aspx