tmux new-window -t $SESSION:0 -k -n MAIN 'cd ~/main/ && perl -Ilib myapp; $SHELL'
iniciará seu shell padrão quando os comandos anteriores forem finalizados (independentemente de seu valor de retorno, ou seja, mesmo que você não os tenha matado).
Se você quiser apenas descartar o shell se o processo perl
foi eliminado ou falhou (e a janela do tmux fechar, se for bem-sucedida), use
tmux new-window -t $SESSION:0 -k -n MAIN 'cd ~/main/ && perl -Ilib myapp || $SHELL'