Hola
Yo me he encontrado con ese problema y llevo bastante tiempo dandole vueltas sin encontrar la solucion.
Primero, en referencia a cuando hablas de registrar los diferentes virtualhost con sus dns correspondientes me imagino que te referiras que cada dns es un dominio y que para dominio configurabas un virtualhost,cierto?.
Yo tengo registrados dos subdominios del tipo
www.algo.all.at, este tipo de dominio son los que tu comentas como de tercer nivel?, la conclusion que das que seria que el apache no es capaz de resolver los dominios de tercer tipo y es por ello que muestra la primera pagina (si es asi es lo que a mi me ocurre), si el dominio fuera puro no habria problema? Espero puedas ayudarme ya que estoy ya que no se que hacer. Gracias.
Por cierto si interesa esos dominios de tercer tipo los he registrado en
www.v3.com.
Saludos