int delta_ms = 1;

        thread = new Thread(OnThreadStart);
        thread.Start();

        void OnThreadStart()
        {
            while (!is_stop)
            {
                if (cur_dt >= future_dt || future_dt == null)
                {
                    // ... полезная работа

                    // здесь я ставлю точку останова и ожидаю попадать в нее примерно каждую секунду,
                    // но в действительности попадаю примерно 1 раз в 15-30 секунд
                    future_dt = cur_dt.AddSeconds(1);        
                }

                cur_dt = cur_dt.AddMilliseconds(delta_ms);

                // ... полезная работа

                Thread.Sleep(interval_ms);          // почему-то тут спим не 1 мс, а существенно дольше 
            }
        }

Console.WriteLine(DateTime.Now);
for (int i = 0; i < 1000; i++) Thread.Sleep(1);
Console.WriteLine(DateTime.Now);

            DateTime[] dt = new DateTime[10];

            for (int j = 0; j < 10; j++)
            {
                dt[j] = DateTime.Now;
                for (int i = 0; i < 1000; i++) Thread.Sleep(1);
            }

            for (int j = 0; j < 10; j++)
                Console.WriteLine(dt[j].ToString("dd.MM.yyyy HH:mm:ss.fff"));

16.05.2015 18:33:53.816
16.05.2015 18:33:54.842
16.05.2015 18:33:55.842
16.05.2015 18:33:56.842
16.05.2015 18:33:57.843
16.05.2015 18:33:58.843
16.05.2015 18:33:59.843
16.05.2015 18:34:00.843
16.05.2015 18:34:01.843
16.05.2015 18:34:02.850

            DateTime[] dt = new DateTime[10];

            for (int j = 0; j < 10; j++)
            {
                dt[j] = DateTime.Now;
                for (int i = 0; i < 1000; i++) Thread.CurrentThread.Join(1);
            }

            for (int j = 0; j < 10; j++)
                Console.WriteLine(dt[j].ToString("dd.MM.yyyy HH:mm:ss.fff"));