Solucionado, en vez de utilizar la propiedad visibility he utilizado la propiedad style, además me falta incluir ByVal sender As Object, ByVal e As System.EventArgs en el code behind
Código HTML:
<asp:Panel id="pnlusu" runat="server" CssClass="loginDisplay">
<!-- ********* CausesValidation http://forums.asp.net/t/1121717.aspx/1?ModalPopup+and+RequiredFieldValidator **************************** -->
<asp:Button id="btnshow" runat="server" Text="Acceso Usuarios" style="display:inline" CssClass="ButtonLogin" CausesValidation="false" /><br />
<asp:Label id="lblusu" runat="server" Text="nombre usuario" style="display:none" />
<asp:Button id="btnModificarClave" runat="server" Text="Modificar Clave" CssClass="ButtonLogin" style="display:none" />
<asp:Button id="btnDesconectar" runat="server" Text="Cerrar Sesión" CssClass="ButtonLogin" style="display:none" OnClick="btnDesLogueo_Click"/>
</asp:Panel>
Código:
Protected Sub btnLogueo_Click(ByVal sender As Object, ByVal e As System.EventArgs)
Me.btnshow.Attributes.Add("style", "display:none")
Me.lblusu.Text = Session("usuario_web")
Me.lblusu.Attributes.Add("style", "display:inline")
Me.btnModificarClave.Attributes.Add("style", "display:inline")
Me.btnDesconectar.Attributes.Add("style", "display:inline")
Me.modalpopup1.Hide()
End Sub