А что он может перепутать? Ну вот есть у тебя DLL, в ней одна или несколько экпортируемых функций. Если функции самодостаточные - есть некий набор входных параметров и выходных - то ничего страшного из-за многопоточности произойти не может в принципе. Проблемы могут быть только в одном случае - когда в твоей DLL'ке есть shared данные и функции их используют. В этом случае сам программист должен заботиться о синхронизации и реализовывать ее соответствующими методами.
Кстати, при обращении к extended stored proc даже без IIS сервер не выгружает DLL сразу после выполнения процедуры - ее надо отцеплять через DBCC dllname (FREE).

По поводу shared data. Не знаю, как это выглядит в Delphi, а на си - в коде пишешь, например, #pragma data_seg(".shared"), а в DEF-файле надо пометить эту секцию как shared. При загрузке этой DLL в разные адресные пространства данные, содержащиеся в shared секции, будут совместно использоваться разными приложениями. Более подробно можно почитать в MSDN, статья называется "HOWTO: Share Data Between Different Mappings of a DLL".
Когда SQL server выполняет extended stored proc, то он загружает соответствующую DLL. После выполнения процедуры он НЕ выгружает ее СРАЗУ ЖЕ. И если тебе необходимо ее выгрузить принудительно, то это выполняется командой DBCC dllname (FREE). Про саму команду см. BOL. Зачем ее бывает надо выгружать ручками? Ну, например, ты отлаживаешься, понимаешь, что надо исправить ошибку, исправляешь ее, компилишься - а файл запрещен для перезаписи, потому что сиквел его еще не отпустил. Вот и приходится выгружать принудительно. В рабочем режиме наверное такая надобность почти не будет возникать.

Еще одно добавление насчет shared данных.
Допустим, вы написали код, в котором есть примерно следующее:

int iTest;

RETCODE __declspec(dllexport) xp_func1(SRV_PROC *srvproc)
{
iTest++;
return 0;
}

Если DLL не выгружается каждый раз после выполнения хранимой процедуры, то переменная iTest будет увеличиваться при КАЖДОМ обращении к процедуре, поскольку в пределах DLL она глобальна. В этом случае надо синхронизовывать данные вручную.