ОК, извините, я сам нашел ответ!
Кажется, что прокси-класс фактически создает сам объект Binding и не использует конфигурацию xml.
Мне нужно было установить свойства MaxBufferSize и MaxReceivedMessageSize для этого объекта привязки, который затем передается клиентскому классу.
var binding = new BasicHttpBinding
{
MaxBufferSize = MaxMessageSize,
MaxReceivedMessageSize = MaxMessageSize
};