Descobri isso. Precisamos acessar a guia Gerenciamento do Exchange, Configuração do servidor, Acesso para cliente, Outlook Web Access, abrir o site da owa, guia Autenticação e selecionar "Usar autenticação baseada em formulários". Depois disso, o OWA ainda registrou um erro, dizendo que o tipo de autenticação no Web.config deve ser definido como "Windows". Nós tivemos isso como "Formulários", o que parece correto, já que estamos fazendo o login através de um formulário web. No entanto, alterá-lo para "Windows" no arquivo Web.config fez o truque.