Решил это, заставив мой установщик WiX поместить мой шаблон (файл .mysql) в подпапку моей папки расширения vsix (которая находится на пару уровней ниже C: \ Program Files (x86) \ Microsoft Visual Studio 10.0 \ Common7 \ IDE \ Extensions), а затем изменил мой .pkgdef файл, добавив в реестр Windows запись, в которой будет указан тот же каталог, что и TemplatesDir для этого шаблона:
[$RootKey$\Projects\{A2FE77E1-B743-11D0-AE1A-00A0C90FFFC3}\AddItemTemplates\TemplateDirs\{79a115c1-b133-4891-9e7b-242509dad272}\/1]
@="#105"
"Package"="{79a115c1-b133-4891-9e7b-242509dad272}"
"TemplatesDir"="$PackageFolder$\\Templates"
"SortPriority"=dword:00000020