John Resig (jQuery) explique les pertes de performances en passant au querySelector() pour des usages basiques (recherche par Id par exemple) qui sont donc plus performants avec : document.getElementById(). Il a pu s'en apercevoir en passant d'une version jQuery 1.4.2 à la 1.4.4.
Dans le cas qui le préoccupait (charge sur twitter), le probleme venait du scroll infini et d'un callback attaché qui faisait justement une recherche sur tout le DOM (page 'infinie' !!) à chaque scroll !