> Поддерживаю Антона: поведение совершенно неожиданное, и к тому же
> никак не описанное в документации. Прежде всего нужно эту засаду
> задокументировать, чтобы прилежные читатели не налетали на грабли.

Это не засада, это описано в спеке HTTP/1.1 :)
Если разработчики бекенда не знают спецификации Vary, зачем тогда они используют этот заголовок?

Но я согласен, более безопасно чтобы по дефолту Nginx не обрабатывал Vary, лучше если будет отдельная директива для включению Vary, уверен что многие не знаю что в Nginx 1.9.х по дефолту включена обработка Vary.