Acredito que o software Arduino (bibliotecas e tudo) pressupõe que você esteja operando em 16MHz. Se você aplicar essa suposição ao relógio em que está realmente executando ... as coisas devem dar certo. Supondo que você esteja executando o Tiny85 em seu oscilador interno, acho que ele roda a 1 MHz, então multiplique todas as suas declarações de atraso (e outras noções de tempo) por 16.
Se você precisar de uma precisão melhor do que o oscilador interno fornece, pense em usar um cristal externo ou um ressonador, mas precisará alterar as configurações de fusíveis do AVR para que funcionem, e acho que você precisará de um programador como o AVRISP mkII para fazer isso com o AVR Studio (minha recomendação).
Eu não sei muito sobre o esboço do ArduinoISP, mas para mim parece um pouco complicado o protocolo ISP carregar um programa no chip de destino (não no Mega328 integrado), não tenho certeza de que ele esteja equipado para manipular fusíveis. O ArduinoISP está documentado aqui http://arduino.cc/en/Tutorial/ArduinoISP , fwiw. Observe que você não pode usar um UNO atualmente para executar o esboço do ArduinoISP. Não me parece que você possa usar o esboço para tornar o Arduino uma interface viável para usar as ferramentas da GUI do AVR Studio.
EDIT : Parece que as coisas foram atualizadas e uma UNO é viável para o ArduinoISP agora - obrigado pelos comentários