Experimente na linha de comando:
tmux new-window \; split-window
O motivo pelo qual seu comando tmux new-window 'echo test' não funcionou como esperado é que, por padrão, o tmux fecha a janela após a conclusão do shell-command . Para ver por si mesmo, tente em vez de tmux new-window top . Existe uma opção tmux remain-on-exit que supostamente pode ser definida por sessão ou por janela, mas eu não tive sucesso usando-a. Consulte a man page para detalhes.