原因は、いろいろあるかと思いますが、私の場合は、一部のDLLが32ビット版でした。
すべて64ビット版であることを再確認して、実行したところ、正しく動きました。
サードパーティ製のDLLなど、32ビットか64ビットか、わかりにくいことがありますね。
それではまりました。
aaa.dll と aaa.x64 というファイルがあって、 aaa.x64 を aaa.dll に改名して使ってみたところ、動きました。
どちらも、 x64 フォルダに入っていたんだけど、、、
ドキュメントに書いてあったか???
(2013-12-03 追記 ここから) ----------
旧VisualStudio(2003/7.1)からの更新版プロジェクトで、*.manifestファイルが含まれる場合、ファイル内にprocessorArchitecture="X86" 等の記述があり、ビルド時にそのまま埋め込まれるため、プラットフォームをX64でビルドすると、0xc000007b エラーのために起動不能になっていた。
単純に VisualStudio 2008/2010等のプロジェクトから*.manifestファイルを削除することで解決。
---------- (2013-12-03 追記 ここまで)