Resulta que poner la base de datos mongodb descargada en la carpeta sincronizada entre la máquina host y la máquina virtual causó algún tipo de problema de permisos o problema de configuración.
Cuando lo saca de la carpeta sincronizada, que probablemente tenga el archivo Vagrant, y lo coloca en una carpeta que no está sincronizada/compartida, parece funcionar bien. Pensé que le salvaría a alguien las 5 horas que desperdicié :-)
