Я посмотрел под прикрытием на AsyncControllerActionInvoker и похоже, что он действительно объединяет их в набор асинхронных вызовов и продолжений. Он вызывает BeginInvokeActionMethodWithFilters , который, в свою очередь, устанавливает InvokeActionMethodFilterAsynchronously .
Для тех, кому интересно, источник находится в кодекплексе.