Это работает как ожидалось. Минимальный пример:
python 3.6.8
>>> from unittest.mock import patch
>>> class A:
... def return_multiple(self):
... return 'a', 'b'
...
>>> with patch('__main__.A.return_multiple', side_effect=[(1, 1), (2, 2), (3, 3)]) as _mymock1:
... v = A()
... first, second = v.return_multiple()
... third, fourth = v.return_multiple()
...
>>> print(third, fourth)
2 2