Вот код:

protected void Application_Start(object sender, EventArgs e)
        {
            UnityContainer container = new UnityContainer();
            container.RegisterType<IMapper, CustomMapper>();
            container.RegisterType<ISessionLoginInfo, CustomSession>();
            IDateTimeProvider dtp = DateTimeProvider.Current;
            var cc = container.RegisterInstance<IDateTimeProvider>(dtp);
            GlobalConfiguration.Configuration.DependencyResolver = new Unity.WebApi.UnityDependencyResolver(container);
     }

В итоге, на самой последней строке получаю

Server Error in '/' Application.
Could not load type 'Custom.Shared.IDateTimeProvider' from assembly 'Custom.Shared, Version=1.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=null'.
Description: An unhandled exception occurred during the execution of the current web request. Please review the stack trace for more information about the error and where it originated in the code.

Exception Details: System.TypeLoadException: Could not load type 'Custom.Shared.IDateTimeProvider' from assembly 'Custom.Shared, Version=1.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=null'.

Сборка Custom.Shared точно есть, не подписанная, собирается без ошибок и лежит в том же фолдере, что и сборка веб-приложения. Интерфейс IDateTimeProvider и класс DateTimeProvider лежат в сборке Custom.Shared в namespace Custom.Shared.

S>Сборка Custom.Shared точно есть, не подписанная, собирается без ошибок и лежит в том же фолдере, что и сборка веб-приложения. Интерфейс IDateTimeProvider и класс DateTimeProvider лежат в сборке Custom.Shared в namespace Custom.Shared.

Посмотри в отладчике Modules, загружена ли, если загружена то по какому пути, а то может она у тебя из другой локации загрузилась старая где нет этого интерфейса.
Если не загружена смотри ее Dependencies чего не хватает.

S>>Сборка Custom.Shared точно есть, не подписанная, собирается без ошибок и лежит в том же фолдере, что и сборка веб-приложения. Интерфейс IDateTimeProvider и класс DateTimeProvider лежат в сборке Custom.Shared в namespace Custom.Shared.

O>Посмотри в отладчике Modules, загружена ли, если загружена то по какому пути, а то может она у тебя из другой локации загрузилась старая где нет этого интерфейса.
O>Если не загружена смотри ее Dependencies чего не хватает.

Если напрямую зову из приложения DateTimeProvider, то никаких жалоб на невозможность что-то загрузить нет. Что тогда не так?

S>Если напрямую зову из приложения DateTimeProvider, то никаких жалоб на невозможность что-то загрузить нет. Что тогда не так?

Скорее всего грузится по другому пути, что показывается в Modules ? по какому пути загружена dll ?
Также подключись отладчиком к запущенному приложению и сравни эти пути.