У меня была подобная проблема. В моем случае решение состояло в том, чтобы использовать Task.FromResult в установке moq для .Returns(...) как так:

orderService.LookUpIdAsync(Arg.Any<long>())
    .Returns(Task.FromResult(null));

, С другой стороны, Moq также имеет ReturnsAysnc(...) метод.