A palavra semilúnio vem definida como intervalo de tempo e não como aspecto nas seguintes fontes:

Grande Enciclopédia Portuguesa e Brasileira: «Semilúnio, s. m. Metade do tempo que dura uma revolução da Lua: «Escravo o semilúnio desce, enquanto/Sobre a cruz, e do céu abrindo os braços/ Os homens une com o divino amplexo», Barão de Santo-Ângelo, Colombo, Prólogo. (Do lat. semi e luna).»

Grande Dicionário Enciclopédico Verbo (1997): «semilúnio, n. m. (Astron.) Metade de uma revolução da Lua; meio mês lunar.»

Dicionário Contemporâneo da Língua Portuguesa, de Caldas Aulete (edição brasileira por Hamilcar de Garcia, 1958): «Semilúnio, s. m. (astr.) metade do tempo em que a lua faz a sua revolução. || F. lat. Semilunium.»

Dicionário da Língua Portuguesa Contemporânea, da Academia das Ciências de Lisboa (2001): «semilúnio [sɨmilúnju]. s. m. (de semi- + lat. luna `lua´+suf. -io) Astr. Metade do tempo que a Lua leva a descrever a sua órbita; metade de uma revolução da Lua ou do mês lunar.» 

No entanto, é curioso verificar que a própria abonação do artigo da Grande Enciclopédia Portuguesa e Brasileira evidencia o emprego de semilúnio no sentido de aspecto ou forma de meia-lua, significado que é, de resto, o registado não só pelo Aulete Digital mas também pelo Dicionário Houaiss. Julgo que este uso pressupõe a contagem de um mês lunar como o período compreendido entre duas luas novas. Deste modo, visto a lua cheia dividir a revolução lunar por metade, o termo semilúnio passa a referir a aparência semicircular do satélite da Terra quando está em quarto crescente e quarto minguante, por sua vez, momentos intermédios dessas metades.

Em síntese, semilúnio surge normalmente como termo especializado da astronomia para designar «metade do tempo de uma revolução da Lua». Contudo, noutros contextos, ao que parece literários, a palavra é sinónimo de meia-lua.