Динамически установить UserControl как тело шаблона DataTemplate Listbox

Используя DataTemplateManager из этого сообщения Вы можете сделать что-то вроде:

DataTemplateManager.RegisterDataTemplate<ViewModelType1, ViewType1>();
DataTemplateManager.RegisterDataTemplate<ViewModelType2, ViewType2>();
DataTemplateManager.RegisterDataTemplate<ViewModelType3, ViewType3>();

тогда вы удалите ItemTemplate из ListBox:

<ListBox ItemSource="{Binding Targets}"/>

и в ViewModel ListBox вы можете:

public void AddTargets()
{
    Targets.Add(new ViewModelType1());
    Targets.Add(new ViewModelType2());
    Targets.Add(new ViewModelType3());
}

Затем каждый DataTemplate будет автоматически использоваться WPF для рендеринга каждой соответствующей ViewModel.

Также обратите внимание, что вы можете вызвать DataTemplateManager.RegisterDataTemplate() в любое время перед отображением ListBox, поэтому теоретически вы можете сделать это при загрузке частей MEF.

Редактировать:

На основе вашего комментария вы можете создать один DataTemplate с ContentPresenter для отображения выбранного представления в соответствии со свойством в ViewModel:

<DataTemplate DataType="{x:Type local:TargetViewModel}">
    <ContentPresenter x:Name="MainContentPresenter" Content="{Binding}" ContentTemplate="{Binding YourProperty, Converter=SomeConverter}"/>

а внутри SomeConverter вы должны использовать ту же технику, что продемонстрирована в сообщении, для динамического создания DataTemplate.

Поскольку вы хотите изменить шаблоны на основе привязанного значения, вы можете использовать DataTrigger для определения ContentTemplate ListBoxItem

<Style TargetType="{x:Type ListBoxItem}">
    <Setter Property="ContentTemplate" Value="{StaticResource DefaultTemplate}"/>
    <Style.Triggers>
        <DataTrigger Property="{Binding SomeProperty}" Value="A">
            <Setter Property="ContentTemplate" Value="{StaticResource TemplateA}"/>
        </DataTrigger>
    </Style.Triggers>
</Style>

Я считаю, что это лучше, чем использование DataTemplateSelector, потому что оно переоценивается, если связанное свойство изменяется, а DataTemplateSelector - нет.

Если вы хотите изменить шаблоны на основе типа объекта, вы можете использовать Implicit DataTemplates. Это DataTemplates, которые определяют DataType, но не x:Key, и они будут использоваться каждый раз, когда WPF пытается нарисовать объект указанного типа.

Например, если у вас есть этот шаблон, определенный в вашем <X.Resources> где-то

<DataTemplate DataType="{x:Type models:ActionA}">
    <views:ActionAView />
</DataTemplate>

затем вы можете вставить свой объект модели непосредственно в пользовательский интерфейс, и WPF нарисует его, используя указанный вами шаблон.

<ContentControl Content="{Binding SomeIActionObject}" />

<ItemsControl ItemsSource="{Binding CollectionOfIActionObjects}" />

Обновить

Вы упомянули, что позволите пользователям создавать модули с дополнительными шаблонами, которые импортируются с помощью MEF, поэтому в этом случае вам, вероятно, будет лучше использовать IValueConverter, которые ищут соответствующий шаблон в Application.Resources

Например, если связанное значение равно "A", тогда преобразователь может искать Application.Resources шаблон с именем "TemplateA" и возвращать его привязке

<Style TargetType="{x:Type ListBoxItem}">
    <Setter Property="ContentTemplate" 
            Value="{Binding SomeProperty, 
                Converter={StaticResource MyTemplateConverter}}"/>
</Style>