Добрый день

Обычно для сценария, который вы описали, используются IInstanceProvider
Примеры его использования совместно с DI/IoC контейнерами есть в сети в большом количестве.
Если вы используете как-то распространенный (например тот же Autfac), то наверняка уже есть готовая реализация.

Ну а если не используете, то вот, например, стартовая статья: как этим пользоваться WCF Extensibility – IInstanceProvider