Esta não é uma resposta direta, é para dizer-lhe como resolver isso sozinho. Essas coisas são difíceis de resolver porque você não pode postar tudo.
Volte ao básico. Remova todo o material de ajuste extra da sua localização do PHP. Use um arquivo PHP simples que apenas chame phpinfo (). Tente chamar o PHP através de um socket, para ver se faz alguma diferença. Verifique os logs de acesso e erro do PHP e do nginx para obter informações úteis. Depois que o básico funcionar, adicione o cache básico do Wordpress, Nginx. Eu não me incomodaria muito com o cache dentro do Wordpress, a menos que você tenha um monte de usuários logados, o cache Nginx servirá a maior parte do seu site, na maioria das vezes. Faça isso em um diretório separado, sob um local diferente do nginx, se você não puder derrubar a produção.
É assim que eu chamo HHVM, meu interpretador PHP, mas eu chamo o php-fpm da mesma maneira que você é.
upstream php {
server 127.0.0.1:9001;
}
# Inside my php location
fastcgi_pass php;