Após algumas pesquisas, houve um relatório de bug no site do Chromium sobre esse problema, até o momento os navegadores Webkit não conseguem processar esses dois efeitos juntos ao mesmo tempo.
Eu sugeriria adicionar algum CSS apenas do Webkit à sua folha de estilo e transformar a div transformada em uma imagem e usá-la como plano de fundo.
@media screen and (-webkit-min-device-pixel-ratio:0) {
/* Webkit-specific CSS here (Chrome and Safari) */
#transformed_div {
/* styles here, background image etc */
}
}
Então, por enquanto, você terá que fazer isso da maneira antiga, até que os navegadores Webkit atinjam o FF.
EDIT: A partir de 24/10/2012, o bug não foi resolvido.
Parece não ser um bug, mas um aspecto da especificação devido aos dois efeitos que exigem sistemas de coordenadas e ordens de empilhamento separados. Como explicado nesta resposta .