Depois de muito mais puxões de cabelo, ranger de dentes e perfuração de alto-falante (e Googling), me deparei com uma solicitação de defeito em um fórum de suporte NGINX para alterar o javascript (.js) mime-type do aplicativo / x-javascript para aplicativo / javascript. Veja link
Como você pode ver pelo nginx.conf na minha pergunta, eu tive:
gzip_types text/plain text/css application/x-javascript text/xml application/xml+rss text/javascript;
Isso estava essencialmente fazendo com que meus arquivos javascript fossem ignorados pelo gzip_types, porque não existe mais o tipo mime do aplicativo / x-javascript (a menos que você faça um personalizado no mime-types.conf ou você tenha uma versão muito antiga NGINX).
Eu mudei essa linha para esta:
gzip_types text/plain text/css application/javascript text/xml application/xml+rss;
Após um recarregamento do NGINX, meus arquivos javascript são muito bem compactados! Então, acontece que não tinha nada a ver com o módulo PageSpeed e, em vez disso, era um problema com a minha configuração não identificar o tipo mime correto para compactar.