Чтобы убедиться, что данные сеанса пропали, вы должны взглянуть на сервер, сохраняющий сеанс. По умолчанию он хранит сессии в виде простых файлов на диске (именно поэтому сессия переживает перезапуск Apache, например). Возможно, вы захотите просмотреть их и убедиться, что сеанс, соответствующий сеансу, который вы наблюдали, был эффективно удален.
Или, если это такая важная информация, вы можете создать свой собственный бэкэнд сеанса (что совсем не сложно), чтобы иметь еще больший контроль и больше возможностей отладки (вы бы вручную уничтожили данные можно добавить операторы регистрации, чтобы продемонстрировать, что данные были удалены).
Смотрите здесь: http://php.net/manual/en/function.session-set-save-handler.php
Или здесь: http://devzone.zend.com/article/141