Неважно, что вы вводите синглтон в переходный процесс, вы будете получать новый экземпляр службы переходного процесса каждый раз, но он будет вводить один и тот же синглтон каждый раз. Если у вас нет ссылки на временную службу, она будет собрана.
Вы можете прочитать о том, как синглтоны, переходные процессы и области видимости работают в этом вопросе: Различия в службах AddTransient, AddScoped и AddSingleton?
UPDATE
Ваша одноэлементная служба никогда не будет собираться с момента первой инъекции, которая будет существовать во время работы вашего приложения. У резольвера всегда будет ссылка именно на этот одноэлементный сервис. Однако ссылки на временную службу не будет, поэтому она будет собираться, даже если она содержит ссылку на одноэлементный пакет, а сборная информация о одиночном объекте не зависит от срока службы временной службы.
P.S
Если вы хотите отслеживать утечки памяти, прочтите это:
https://devblogs.microsoft.com/devops/diagnosing-memory-issues-with-the-new-memory-usage-tool-in-visual-studio/