Sachverhalt:
A. Am 1. März 2007 reichten Y._ und Z._ der Baukommission der Gemeinde Metzerlen-Mariastein ein Baugesuch für ein Einfamilienhaus auf der Parzelle Nr. 2136 ein. X._, wohnhaft auf der benachbarten Parzelle Nr. 1486, erhob gegen das Vorhaben Einsprache bei der Baukommission. Gegen deren Entscheid legte er beim Bau- und Justizdepartement und schliesslich beim Verwaltungsgericht des Kantons Solothurn Rechtsmittel ein. Das Verwaltungsgericht hiess die Beschwerde gut und hob die Baubewilligung auf.
In der Folge wurde am 13. Dezember 2007 ein überarbeitetes Baugesuch öffentlich aufgelegt. Wiederum erhob X._ Einsprache. Mit Entscheid vom 9. Februar 2008 hiess die kommunale Baukommission die Einsprache teilweise gut. Sie erteilte die Baubewilligung, verband sie indessen mit verschiedenen Auflagen. Eine dagegen gerichtete Verwaltungsbeschwerde wies das kantonale Bau- und Justizdepartement mit Entscheid vom 21. Juli 2008 ab. Darauf erhob X._ Verwaltungsgerichtsbeschwerde. Das Verwaltungsgericht des Kantons Solothurn wies das Rechtsmittel mit Urteil vom 25. September 2008 ab, soweit es darauf eintrat.
X._ focht diesen Entscheid mit Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten vor Bundesgericht an. Am 12. Mai 2009 fällte das Bundesgericht folgenden Entscheid (Urteil 1C_506/2008):
1. Die Beschwerde wird teilweise gutgeheissen. Der angefochtene Entscheid wird aufgehoben und die Angelegenheit zur neuen Beurteilung im Sinne der Erwägungen an die Baukommission der Gemeinde Metzerlen-Mariastein zurückgewiesen.
Die Angelegenheit wird zur neuen Beurteilung der Kosten- und Entschädigungsfolgen an das Verwaltungsgericht des Kantons Solothurn zurückgewiesen.
Im Übrigen wird die Beschwerde abgewiesen, soweit darauf eingetreten wird.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 3'000.-- werden im Umfang von Fr. 2'000.-- dem Beschwerdeführer, im Umfang von Fr. 1'000.-- den Beschwerdegegnern auferlegt.
3. Es wird keine Parteientschädigung zugesprochen.
4. ... [Mitteilung]
Am 22. Juni 2009 fällte das Verwaltungsgericht ein neues Urteil, in dem es die Kosten- und Entschädigungsfolgen neu festlegte:
1. Die Kosten des Verfahrens vor Verwaltungsgericht von Fr. 2'000.-- werden im Umfang von Fr. 1'400.-- dem Beschwerdeführer, im Umfang von Fr. 600.-- dem Staat auferlegt.
2. Es wird keine Parteientschädigung ausgerichtet.
3. Die Ziff. 2 der Verfügung des Bau- und Justizdepartements vom 18. Juli 2008 wird wie folgt geändert: Die Verfahrenskosten von Fr. 800.-- werden im Umfang von Fr. 600.-- dem Beschwerdeführer, im Umfang von Fr. 200.-- dem Staat auferlegt.
B. Mit Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten an das Bundesgericht vom 22. Juli 2009 beantragt X._, das Urteil des Verwaltungsgerichts vom 22. Juni 2009 sei aufzuheben und die Angelegenheit sei zu neuem Entscheid an die Vorinstanz zurückzuweisen.
Das Verwaltungsgericht beantragt, die Beschwerde sei kostenfällig abzuweisen, soweit darauf eingetreten werden könne. Y._, Z._, die Baukommission und das Bau- und Justizdepartement liessen sich nicht vernehmen.

Erwägungen:
1. 1.1 Dem angefochtenen Urteil liegt ein Beschwerdeverfahren über eine baurechtliche Bewilligung zugrunde. Im Rahmen dieses Verfahrens hiess das Bundesgericht mit Urteil vom 12. Mai 2009 eine Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten des Beschwerdeführers teilweise gut und hob den vorinstanzlichen Entscheid auf. Weiter entschied es, dass die Angelegenheit zur neuen Beurteilung der Kosten- und Entschädigungsfolgen an das Verwaltungsgericht zurückgewiesen werde (Urteil 1C_506/2008 vom 12. Mai 2009). Nach dem Grundsatz der Einheit des Verfahrens ist der Entscheid, den hierauf das Verwaltungsgericht fällte, ebenfalls mit Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten anfechtbar (<ref-ruling> E. 3 S. 144 mit Hinweisen; Urteil 2C_700/2008 vom 18. Juni 2009 E. 1.2). Der Beschwerdeführer ist durch den vorinstanzlichen Entscheid, in welchem ihm Verfahrenskosten auferlegt werden, besonders berührt und hat ein schutzwürdiges Interesse an dessen Aufhebung oder Änderung (Art. 89 Abs. 1 lit. b und c BGG). Die weiteren Sachurteilsvoraussetzungen geben zu keinen Bemerkungen Anlass. Unter Vorbehalt der nachfolgenden Erwägungen ist auf die Beschwerde einzutreten.
1.2 Nach Art. 42 Abs. 2 BGG ist in der Begründung in gedrängter Form darzulegen, inwiefern der angefochtene Akt Recht verletzt. Dies setzt voraus, dass sich der Beschwerdeführer wenigstens kurz mit den Erwägungen des angefochtenen Entscheids auseinandersetzt. Zwar wendet das Bundesgericht das Recht grundsätzlich von Amtes wegen an (Art. 106 Abs. 1 BGG). Das setzt aber voraus, dass auf die Beschwerde überhaupt eingetreten werden kann, diese also wenigstens die Begründungsanforderungen von Art. 42 Abs. 2 BGG erfüllt.
Strengere Anforderungen gelten, wenn die Verletzung von Grundrechten (einschliesslich der willkürlichen Anwendung von kantonalem Recht und Willkür bei der Sachverhaltsfeststellung) geltend gemacht wird. Dies prüft das Bundesgericht nicht von Amtes wegen, sondern nur insoweit, als eine solche Rüge in der Beschwerde vorgebracht und begründet worden ist (Art. 106 Abs. 2 BGG). Die Beschwerdeschrift muss die wesentlichen Tatsachen und eine kurz gefasste Darlegung darüber enthalten, welche verfassungsmässigen Rechte bzw. welche Rechtssätze inwiefern durch den angefochtenen Erlass oder Entscheid verletzt worden sind. Das Bundesgericht prüft nur klar und detailliert erhobene und, soweit möglich, belegte Rügen (<ref-ruling> E. 2.1 und 2.2 S. 245 f. mit Hinweisen).
1.3 Der Beschwerdeführer rügt, durch die einseitige Darlegung der Vorinstanz sei die richterliche Unabhängigkeit und die Rechtsgleichheit verletzt worden. Der angefochtene Entscheid missachte den Anspruch, von den staatlichen Organen nach Treu und Glauben behandelt zu werden, die Grundsätze rechtsstaatlichen Handelns (Art. 5 BV) und die Verfahrensgarantien von Art. 29 Abs. 1 und Art. 30 Abs. 1 BV. Der Beschwerdeführer legt jedoch nicht in rechtsgenüglicher Weise dar (siehe E. 1.2 hiervor), inwiefern der angefochtene Entscheid diese Rechtsnormen verletzt. Darauf ist nicht einzutreten.
2. 2.1 Nach Ansicht des Beschwerdeführers verfiel die Vorinstanz in Willkür, indem sie erwog, er sei vor Bundesgericht nur in einem Nebenpunkt durchgedrungen. Nicht eine, sondern zwei seiner Rügen seien als begründet erkannt worden. Bei sechs Rügen ergebe dies ein Verhältnis zwischen Obsiegen und Unterliegen von 1:2.
2.2 Nach der ständigen Praxis des Bundesgerichts liegt Willkür in der Rechtsanwendung vor, wenn der angefochtene Entscheid offensichtlich unhaltbar ist, mit der tatsächlichen Situation in klarem Widerspruch steht, eine Norm oder einen unumstrittenen Rechtsgrundsatz krass verletzt oder in stossender Weise dem Gerechtigkeitsgedanken zuwiderläuft. Das Bundesgericht hebt einen Entscheid jedoch nur auf, wenn nicht bloss die Begründung, sondern auch das Ergebnis unhaltbar ist. Dass eine andere Lösung ebenfalls als vertretbar oder gar zutreffender erscheint, genügt nicht (<ref-ruling> E. 3.1 S. 153; <ref-ruling> E. 3.1 S. 473 f.; je mit Hinweisen).
Daraus ergibt sich vorweg, dass die Erwägung des vorinstanzlichen Entscheids, der Beschwerdeführer sei vor Bundesgericht nur in einem Nebenpunkt durchgedrungen, das Willkürverbot nicht verletzt. Die diesbezügliche Kritik des Beschwerdeführers zielt auf die Begründung und nicht auf das Ergebnis des angefochtenen Entscheids. Zudem erscheint sie auch inhaltlich als nicht stichhaltig, zumal sich die Formulierung "in einem Nebenpunkt" nicht zwingend auf die genaue Anzahl der Rügen beziehen muss. Vorliegend dürfte damit das Verhältnis zwischen Obsiegen und Unterliegen insgesamt gemeint gewesen sein.
In seinem Urteil vom 12. Mai 2009 auferlegte das Bundesgericht dem Beschwerdeführer zwei Drittel der Gerichtskosten. Dabei ging es, entgegen der Ansicht des Beschwerdeführers, nicht einfach von der Anzahl begründeter und unbegründeter Rügegründe aus, sondern gewichtete deren Bedeutung für den Ausgang des Verfahrens (vgl. zur Frage der Kostenverteilung im bundesgerichtlichen Verfahren THOMAS GEISER, in: Basler Kommentar, Bundesgerichtsgesetz, 2008, N. 13 zu Art. 66 BGG). Der vorinstanzliche Entscheid auferlegt dem Beschwerdeführer einen leicht höheren Kostenanteil, bewegt sich jedoch insgesamt im gleichen Rahmen wie der bundesgerichtliche Kostenentscheid. Berücksichtigt werden durfte dabei, dass der Beschwerdeführer im vorinstanzlichen Verfahren noch weitere Rügen vorgebracht hatte, welche er vor Bundesgericht fallen liess.
Weiter fordert der Beschwerdeführer, ihm hätten für das Verfahren vor dem Bau- und Justizdepartement überhaupt keine Kosten auferlegt werden dürfen und verweist diesbezüglich auf den fehlenden Zugang zu den Verfahrensakten, welche bis heute nicht vollständig seien. Das Bundesgericht war indessen in seinem Urteil vom 12. Mai 2009 auf die in diesem Zusammenhang erhobene Rüge gar nicht eingetreten. Damit setzt sich der Beschwerdeführer nicht auseinander. Auf seine Rüge ist deshalb nicht einzutreten.
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass sich die Rüge der Willkür als unbegründet erweist, soweit darauf überhaupt eingetreten werden kann.
3. Die Beschwerde ist abzuweisen, soweit darauf einzutreten ist. Diesem Ausgang des Verfahrens entsprechend sind die Gerichtskosten dem unterliegenden Beschwerdeführer aufzuerlegen (Art. 66 Abs. 1 BGG). Die Beschwerdegegner und die Gemeinde Metzerlen-Mariastein, die sich am bundesgerichtlichen Verfahren nicht beteiligten, haben keinen Anspruch auf eine Parteientschädigung (Art. 68 Abs. 1 und 2 BGG; vgl. auch Art. 68 Abs. 3 BGG).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen, soweit darauf eingetreten wird.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 2'000.-- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
3. Es wird keine Parteientschädigung zugesprochen.
4. Dieses Urteil wird den Parteien, der Gemeinde Metzerlen-Mariastein, dem Bau- und Justizdepartement sowie dem Verwaltungsgericht des Kantons Solothurn schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 29. Oktober 2009
Im Namen der I. öffentlich-rechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Der Gerichtsschreiber:
Féraud Dold