Sachverhalt:
A. A.a Das Obergericht des Kantons Zürich verfügte mit Beschluss vom 10. September 2009 (Ziffer 2), aus dem mit Depotsperre der Bezirksanwaltschaft III für den Kanton Zürich vom 17. März 2003 gesperrten Depot Nr. xxxx-xxxxxx-yy-3 bei der D._ Bank, Depotinhaber X._, seien dem Geschädigten B._ der Betrag von USD 300'000.-- zuzüglich Zins von 5 % seit dem 17. September 2002 und dem Geschädigten C._ der Betrag von USD 200'000.-- zuzüglich Zins von 5 % seit dem 17. September 2002, beziehungsweise der Gegenwert dieser Beträge in Wertschriften oder sonstigen Anlagen, gegebenenfalls anteilsmässig, auf erstes Verlangen herauszugeben. Die Depotsperre sei anschliessend aufzuheben.
A.b Die Strafrechtliche Abteilung des Bundesgerichts hiess die dagegen erhobene Beschwerde des Drittansprechers X._ mit Urteil vom 11. März 2010 gut, soweit darauf einzutreten war, hob die angefochtene Ziffer 2 des Beschlusses des Obergerichts vom 10. September 2009 auf und wies die Angelegenheit diesbezüglich zur neuen Entscheidung an die Vorinstanz zurück (Urteil 6B_925/2009 vom 11. März 2010).
B. Das Obergericht des Kantons Zürich beschloss am 16. Dezember 2010 erneut die Einziehung und Herausgabe der im Depot des Drittansprechers X._ liegenden Vermögenswerte im Umfang von insgesamt USD 500'000.-- zuzüglich Zins an die Geschädigten B._ und C._.
C. Mit Beschwerde in Strafsachen beantragt X._ am 1. Februar 2011, es seien der Beschluss des Obergerichts vom 16. Dezember 2010 sowie die am 17. März 2003 angeordnete Depotsperre für die Kundenbeziehung xxxx-xxxxxx-yy-4 (Depot xxxx-xxxxxx-yy-1 umgebucht auf xxxx-xxxxxx-yy-3) bei der D._ Bank, Depotinhaber X._, zu seinen Gunsten aufzuheben. Eventualiter sei die Sache zur neuen Beurteilung an die Vorinstanz zurückzuweisen, unter Hinweis auf die Feststellungen zur Beweislastverteilung im Rückweisungsentscheid 6B_925/2009 vom 11. März 2010, alles unter Kosten- und Entschädigungsfolgen zu Lasten der Beschwerdegegner.
D. Mit Präsidialverfügung vom 4. Februar 2011 wurde der Beschwerde auf Gesuch hin die aufschiebende Wirkung superprovisorisch zuerkannt.
E. Das Obergericht des Kantons Zürich verzichtet auf eine Stellungnahme zum Gesuch um aufschiebende Wirkung und - wie die Oberstaatsanwaltschaft des Kantons Zürich - auf eine solche zur Beschwerde. A._ (Beschwerdegegner 1) hat sich weder zum Gesuch um aufschiebende Wirkung noch zur Beschwerde vernehmen lassen. B._ (Beschwerdegegner 2) hat in seinen Stellungnahmen eine Abweisung sowohl des Gesuchs um aufschiebende Wirkung als auch der Beschwerde beantragt. C._ (Beschwerdegegner 3) schliesst auf Beschwerdeabweisung.

Erwägungen:
1. Der Beschwerdeführer wehrt sich gegen die Einziehung bzw. Herausgabe der in seinem Depot bei der D._ Bank beschlagnahmten Vermögenswerte an die Geschädigten und Beschwerdegegner B._ (Kontobeziehung "E._") und C._ (Kontobeziehung "F._Ltd."). Er ist zur Beschwerde an das Bundesgericht im Sinne von <ref-law> befugt (vgl. bundesgerichtlichen Rückweisungsentscheid 6B_925/2009 zur Beschwerdelegitimation des Depotinhabers).
2. 2.1 Die Vorinstanz erwägt, auf <ref-law> könne sich nur derjenige berufen, der deliktische Vermögenswerte nach der Tat im Rahmen eines Rechtsgeschäfts legal und ohne Konnex zur Tathandlung erworben habe, nicht aber derjenige, der durch die Tat unmittelbar begünstigt worden sei. Der von der Bestimmung geschützte Erwerb durch einen Dritten sei demnach nur möglich, wenn die deliktischen Vermögenswerte zunächst bei einem anderen Vermögensträger angefallen seien und dort einziehbar gewesen wären. Diese Voraussetzung sei hier nicht erfüllt. Die vom Täter bzw. Beschwerdegegner 1 durch betrügerische Handlungen veranlassten Überweisungen seien direkt von den Konten der Geschädigten bzw. der Beschwerdegegner 2 und 3 auf das Konto des Drittansprechers bzw. Beschwerdeführers und nicht über weitere Konten vorgenommen worden. Der Konnex zur Tathandlung sei hier klar gegeben. Der Betrug des Beschwerdegegners 1 sei erst durch die Überweisung der Vermögenswerte auf das Konto des Beschwerdeführers vollendet worden. Die überwiesenen Gelder stellten somit einen Tatvorteil dar, der sich infolge einer strafbaren Handlung direkt im Vermögen des Drittansprechers niedergeschlagen habe. Der Drittansprecher bzw. Beschwerdeführer sei demnach Direktbegünstigter und nicht Dritterwerber im Sinne von <ref-law>. Ob er gutgläubig gewesen sei und eine gleichwertige Gegenleistung erbracht habe, sei deshalb ebenso irrelevant und könne offengelassen werden wie die Frage, ob der Täter bzw. Beschwerdegegner 1 auf Anweisung von G._ gehandelt habe.
2.2 Der Beschwerdeführer stellt sich demgegenüber auf den Standpunkt, Dritterwerber im Sinne von <ref-law> zu sein. Ein Vermögenswert, namentlich ein Geldbetrag, den der Dritte im Rahmen eines Rechtsgeschäfts legal und ohne Konnex zur Tathandlung erworben habe, könne nicht als vom Dritten direkt "durch die Straftat erlangt" bezeichnet werden, nur weil der Dritte den Geldbetrag nicht wie im typischen Fall vom Täter, sondern - aufgrund einer Anweisung desselben - vom Betrugsopfer direkt erhalte. Abgesehen davon sei bei einem Erwerb mittels Anweisung - soweit das zeitliche Element (nach der Tat) überhaupt eine Rolle spiele - die logische Sekunde zu berücksichtigen, in welcher die deliktischen Vermögenswerte beim Anweisenden (bzw. dem Täter resp. Beschwerdegegner 1) angefallen seien. Der Beschwerdeführer habe somit den Vermögenswert, auf welchen sich die betrügerische Anweisung des Täters bzw. Beschwerdegegners 1 bezog, nach der Tat erworben. Die zeitliche Komponente (Erwerb nach dem Delikt) sei bei einem Anweisungsverhältnis, wie hier eines vorliege, aber ohnehin nicht massgeblich. Denn es liege in der Natur der Sache, dass mit der Überweisung auf das Konto des Anweisungsempfängers (bzw. Beschwerdeführers) zwei Verpflichtungen gleichzeitig erfüllt würden, einerseits diejenige des Angewiesenen (bzw. des Täters resp. Beschwerdegegners 1) gegenüber dem Anweisenden (G._), und andererseits die Verpflichtung des Anweisenden gegenüber dem Anweisungsempfänger (bzw. dem Beschwerdeführer) zur Lieferung von USD 500'000.-- in der Schweiz gegen Bezahlung des Naira-Gegenwerts in Nigeria.
3. Vorliegend ist einzig die Rechtsfrage zu beantworten, ob der Beschwerdeführer Dritterwerber im Sinne von <ref-law> oder blosser Direktbegünstiger ist. Ist er als Dritterwerber anzusehen, geht die Sache an die Vorinstanz zurück, damit diese - wie bereits im bundesgerichtlichen Rückweisungsentscheid 6B_925/2009 vorgezeichnet - über die Gutgläubigkeit des Beschwerdeführers (Unkenntnis der Einziehungsgründe) und das Erbringen einer gleichwertigen Gegenleistung befindet. Für diesen Fall ist daran zu erinnern, dass der Staat sämtliche Voraussetzungen für eine Einziehung beim Dritten zu beweisen hat (bundesgerichtlicher Rückweisungsentscheid 6B_925/2009 E. 5.3 mit Hinweis). Ergibt sich hingegen, dass der Beschwerdeführer Direktbegünstiger ist, hat es damit sein Bewenden bzw. ist der angefochtene Beschluss der Vorinstanz in Abweisung der Beschwerde zu bestätigen.
4. 4.1 Nach <ref-law> verfügt das Gericht die Einziehung von Vermögenswerten, die durch eine Straftat erlangt worden sind oder dazu bestimmt waren, eine Straftat zu veranlassen oder zu belohnen, sofern sie nicht dem Verletzten zur Wiederherstellung des rechtmässigen Zustandes ausgehändigt werden. Sinn und Zweck der Einziehung besteht im Ausgleich deliktischer Vorteile. Die Einziehungsbestimmungen wollen verhindern, dass der Täter, der Begünstigte oder - unter Vorbehalt von <ref-law> - auch ein Dritter im Genuss eines durch eine strafbare Handlung erlangten Vermögensvorteils bleibt. Strafbares Verhalten soll sich nicht lohnen. Deliktisch erlangte Vermögenswerte werden daher abgeschöpft (<ref-ruling> E. 2.2.4; <ref-ruling> E. 2 a/aa; <ref-ruling> E. 2a, je mit Hinweisen).
4.2 <ref-law> regelt die Voraussetzungen der Anerkennung von Dritterwerb. Danach ist die Einziehung ausgeschlossen, wenn ein Dritter die Vermögenswerte in Unkenntnis der Einziehungsgründe erworben und soweit er für sie eine gleichwertige Gegenleistung erbracht hat oder die Einziehung ihm gegenüber sonst eine unverhältnismässige Härte darstellen würde. In diesen Fällen ist der Dritte in seinem Erwerb geschützt. Als Dritterwerber gilt dabei nach der Rechtsprechung und Lehre diejenige natürliche oder juristische Person, die einen konkreten deliktisch erlangten Vermögenswert nach der Tat im Rahmen eines Rechtsübergangs ohne Konnex zur Tathandlung (vom Täter oder einem Direktbegünstigten) erwirbt, also an der Anlasstat nicht in strafrechtlich relevanter Weise beteiligt ist und an dem der Einziehung unterliegenden Vermögenswert nach der strafbaren Handlung ("après la commission de l'infraction") ein dingliches oder allenfalls obligatorisches Recht erwirbt. Keinen Schutz gemäss <ref-law> kann demgegenüber der Dritte in Anspruch nehmen, welchem die Werte unmittelbar durch die Straftat zugekommen sind, der mit andern Worten Direktbegünstigter ist (vgl. zum Ganzen <ref-ruling> zu aArt. 58 Abs. 1 lit. a StGB; namentlich Urteil 6S.298/2005 vom 24. Februar 2006 E. 4, in Sem.Jud. 128/2006, S. 461 ff., S. 464; siehe FLORIAN BAUMANN, Basler Kommentar, Strafrecht I, 2. Auflage, 2007, Rz. 47; NIKLAUS SCHMID, Kommentar, Einziehung, Organisiertes Verbrechen, Geldwäscherei, Band I, 2. Auflage, 2007, Rz. 78 zu § 2, StGB 70-72; STEFAN TRECHSEL/MARC JEAN-RICHARD, Schweizerisches Strafgesetzbuch, Praxiskommentar, Rz. 11 Art. 70; SIMONE NADELHOFER DE CANTO, Vermögenseinziehung bei Wirtschafts- und Unternehmensdelikten, Diss. Basel 2008, S. 50 mit Hinweis auf die bundesgerichtliche Rechtsprechung; MADELEINE HIRSIG, Confiscation pénale et créance compensatrice (art. 69 à 72 CP), Jusletter 2007, Rz. 24; DIES., Le nouveau droit suisse de la confiscation pénale et de la créance compensatrice, AJP/PJA 11/2007, S. 1376 ff., 1385 Ziff. 5.2; GEORGES GREINER/DIANA AKIKOL, Grenzen der Vermögenseinziehung bei Dritten (<ref-law>) - unter Berücksichtigung von zivil- und verfassungsrechtlichen Aspekten, AJP 11/2005, S. 1341 ff.).
4.3 In Rechtsprechung und Lehre wird somit über den ausdrücklichen Gesetzeswortlaut hinaus grundsätzlich einschränkend nur derjenige als Dritterwerber im Sinne von <ref-law> angesehen, der einen Vermögenswert erwirbt, den der Täter zuvor durch eine strafbare Handlung erlangt hat. Das ist einziehungsrechtlich die Normalsituation (siehe GUNTHER ARZT, Einziehung und guter Glaube, in ZStrR 114/1996, Mélanges en l'honneur du Professeur Jean Gauthier, S. 89 ff., S. 105, der insoweit vom "derivativen" (abgeleiteten) Erwerb durch den Dritten spricht). Als Direktbegünstiger ist demgegenüber derjenige zu betrachten, der - ohne selber an der Straftat in strafrechtsrelevanter Weise beteiligt zu sein - den Vermögenswert aus der Straftat "direkt" erlangt. "Direkt" in diesem Sinne meint, dass die Vermögenswerte nicht zunächst durch einen andern Vermögensträger erlangt werden und dem Dritten erst infolge nachträglichen und legalen Erwerbs zugehen. Das gilt insbesondere bei Vertretungsverhältnissen, also bei Handeln für einen Anderen, wo die Wirkung der Rechtshandlung des Vertreters unmittelbar im Rechtskreis des Vertretenen eintritt (siehe Urteil 6S.298/2005 vom 24. Februar 2006 E. 4.1, nach welchem direkt begünstigt ist, "qui a reçu les valeurs directement par l'infraction [par exemple de l'entreprise, qui profite directement du produit illicite provenant d'une infraction commise"]; siehe auch Urteile 1P.248/2002 vom 18. Juli 2002 E. 3.5 und 6S.667/2000 vom 19. Februar 2001 E. 2c; vgl. statt vieler BACHMANN, Deliktisches Vermögen, dargestellt anhand der Ausgleichseinziehung, Diss. Zürich 1997, S. 26, DERS., in Basler Kommentar, Rz. 47b zu Art. 70/71, S. 1463). Eine abweichende Auffassung vertritt ARZT, der aus dem Fehlen einer expliziten spezialgesetzlichen Grundlage für die Einziehung gegenüber Unternehmen schliesst, dass sich diese den Vorsatz von natürlichen Personen nicht zurechnen lassen müssen. Er führt aus, dass die privatrechtlich nicht immer klaren Regeln der Wissenszurechnung von Vertretern, Organen etc. ohne gesetzliche Grundlage ins Strafrecht nur mit Hilfe klassischer Analogieschlüsse zu übertragen seien - und Analogie sei strafrechtlich bekanntlich verboten. Juristischen Personen könne der Vorsatz von natürlichen Personen ohne spezialgesetzliche Regelung nicht zugerechnet werden. Sie seien immer Dritte im Sinne von <ref-law> (vgl. ARZT, a.a.O; S. 106 f., 107 und 108). Allerdings ist darauf hinzuweisen, dass ARZT seine Meinung zur einziehungsrechtlichen Situation bei der juristischen Person mit dem Inkrafttreten der Unternehmensstrafrechtsnovelle relativierte (siehe DERS., Strafbarkeit juristischer Personen: Andersen, vom Märchen zum Alptraum, in SZW 4/2002, S. 226 ff., 231; zum Ganzen siehe auch NADELHOFER DE CANTO, a.a.O., 182 ff.). Im Übrigen will auch die Botschaft denjenigen Dritten in seinem Erwerb schützen, der die Vermögenswerte gleichzeitig mit der Tat sowie danach erworben hat (BBl 1993 III 277 ff., S. 309).
5. Der Beschwerdegegner 1 wurde im vorliegenden Fall wegen Betrugs im Sinne von <ref-law> verurteilt. Er liess durch Angestellte der H._ Bank, welche er mittels nicht existenter Aufträge der Kontoinhaber "E._" und "F._ Ltd." über seine Verfügungsberechtigung über deren Konten täuschte, vom Konto "E._" zu Lasten des Beschwerdegegners 2 USD 300'000.-- und vom Konto "F._ Ltd." zu Lasten des Beschwerdegegners 3 USD 200'000.-- abdisponieren und auf das Konto des Beschwerdeführers überweisen (Urteil des Obergerichts des Kantons Zürich vom 10. September 2009, S. 13; angefochtenes Urteil, S. 8). Der Beschwerdegegner 1 war dabei der Meinung, die betrügerisch erlangten Kundengelder in ein von ihm als lukrativ eingestuftes Geschäft ("Deblockierung einer Erbschaft") zu investieren, aus dem er sich regelmässige Provisionen und Retrozessionen erhoffte. Dieses Geschäft entpuppte sich letztlich aber als ein sogenanntes "Nigeria-Connection-Schema". Dass zwischen dem Beschwerdegegner 1 und dem Beschwerdeführer ein Vertretungsverhältnis oder eine sonstige rechtliche oder wirtschaftliche Beziehung bestanden hatte, wurde nicht festgestellt (Urteil des Obergerichts des Kantons Zürich vom 10. September 2009, S. 15; angefochtenes Urteil, S. 8).
Der Vermögensschaden trat vorliegend bereits mit dem Abdisponieren der Vermögenswerte von den Konten der Geschädigten bzw. Beschwerdegegner 2 und 3 und entgegen der Ansicht der Vorinstanz nicht erst mit dem Überweisen der USD 500'000.-- auf das Konto des Beschwerdeführers ein. Der Betrug des Beschwerdegegners 1 war damit folglich mit dem Abzug der Gelder von den Konten der Geschädigten vollendet (zur Vollendung beim Betrug vgl. STEFAN TRECHSEL/DEAN CRAMERI, Schweizerisches Strafgesetzbuch, Praxiskommentar, Rz. 20 zu Art. 146; ANDREAS DONATSCH, Strafrecht III, Delikte gegen den Einzelnen, 9. Aufl., Zürich 2008, S. 212 Ziff. 1.4). Die von den Konten abgezogenen Gelder fielen mit der betrügerischen "Brechung" der Verfügungsmacht der rechtmässigen Kontoinhaber für eine logische Sekunde beim Beschwerdegegner 1 im Sinne eines Durchgangserwerbs an, bevor die Vermögenswerte auf das Konto des Beschwerdeführers überwiesen und dort gutgeschrieben wurden. Der Beschwerdeführer erwarb die von den Konten der Beschwerdegegner 2 und 3 abdisponierten Gelder folglich nach der Tat und nicht durch die Tat (siehe hierzu im Übrigen die Botschaft BBl 1993 III 309, wonach gar Vermögenswerte, die gleichzeitig mit der Tat erworben wurden, dem Drittrechtsschutz unterliegen). Mit anderen Worten hatten die Beschwerdegegner 2 und 3 von dem Augenblick an keine Verfügungsmacht mehr, als diese Macht durch die betrügerische Anweisung gebrochen wurde. Der Beschwerdeführer erhielt die Verfügungsmacht seinerseits erst mit der Überweisung und der Gutschrift der Gelder auf seinem Konto. In der logischen Sekunde dazwischen muss folglich eine andere Person die Verfügungsmacht über die in Frage stehenden Vermögenswerte gehabt haben. Das kann nur der Beschwerdegegner 1 gewesen sein. Der Beschwerdeführer ist damit angesichts des Umstands, dass die Vermögenswerte für eine logische Sekunde bei einem andern Vermögensträger - nämlich dem Täter bzw. dem Beschwerdegegner 1 - angefallen sind, entgegen der Auffassung Vorinstanz nicht Direktbegünstigter, sondern Drittwerber und fällt daher unter den Anwendungsbereich von <ref-law>.
Dass der Beschwerdeführer als Dritterwerber und nicht als Direktbegünstigter anzusehen ist, ergibt sich auch aus Folgendem: Der Beschwerdegegner 1 hätte durch seinen Betrug auch erwirken können, dass die Bank bzw. die getäuschten Mitarbeiter der H._ Bank die abdisponierten Gelder von den Konten der Geschädigten (bzw. Beschwerdegegner 2 und 3) ihm und nicht dem Beschwerdeführer zukommen liessen, was er im Übrigen teilweise auch so handhabte, indem er die Bank bzw. deren Angestellte anwies, abdisponierte Kundengelder auf sein eigenes Konto zu zahlen (vgl. Urteil des Obergerichts des Kantons Zürich vom 10. September 2009). Wäre der Beschwerdegegner 1 so vorgegangen, hätte er die an ihn gezahlten Gelder hernach - sei es sogleich, sei es einige Zeit später - selber an den Beschwerdeführer überweisen können, in welchem Falle Letzterer den Vermögenswert zweifelsohne nach der Tat erworben hätte und <ref-law> ohne weiteres anwendbar gewesen wäre. Dass der Beschwerdegegner 1 vorliegend stattdessen die Bank bzw. deren Angestellte anwies, die abdisponierten Gelder (direkt) an den Beschwerdeführer zu zahlen, kann nicht zu einem andern Ergebnis führen. Die beiden Fälle sind offensichtlich gleich zu behandeln. Die Beschwerdegegner 2 und 3 wurden schon dadurch geschädigt, dass die Bank aufgrund der ergangenen Täuschung des Beschwerdegegners 1 überhaupt Vermögensdispositionen vornahm und zahlte. Es ist für die Frage des Dritterwerbs gemäss <ref-law> nicht massgeblich, dass der Beschwerdeführer die Vermögenswerte aufgrund einer Anweisung des Täters bzw. des Beschwerdegegners 1 - im Sinne eines rein technischen Zahlungsmodus bei der betrügerischen Geschäftsabwicklung - direkt von der Bank erhielt und nicht vom Täter bzw. vom Beschwerdegegner 1. In beiden Fällen ist <ref-law> anwendbar.
Auf die Ausführungen des Beschwerdeführers zur Eigentumsgarantie und zum Legalitätsprinzip muss unter diesen Umständen nicht weiter eingegangen werden.
6. Die Beschwerde ist gutzuheissen. Der angefochtene Entscheid ist aufzuheben und die Sache an die Vorinstanz zur neuen Entscheidung zurückzuweisen (<ref-law>). Diese wird darüber befinden müssen, ob der Beschwerdeführer die Vermögenswerte im Sinne von <ref-law> in Unkenntnis der Einziehungsgründe erworben hat, also gutgläubig war, und für sie eine gleichwertige Gegenleistung erbracht hat. Mit dem Urteil in der Sache ist das Gesuch des Beschwerdeführers um aufschiebende Wirkung der Beschwerde gegenstandslos geworden.
Für die Gerichtskosten und die Entschädigung des Beschwerdeführers haben die unterliegenden Parteien aufzukommen (Art. 66 Abs. 1 und 68 Abs. 1 BGG), wobei der auf den Kanton Zürich (Oberstaatsanwaltschaft) entfallende Kostenanteil nicht zu verlegen ist (<ref-law>). Die übrigen Kosten sind den privaten Beschwerdegegnern 2 (B._) und 3 (C._), welche die Abweisung der Beschwerde beantragen, je zur Hälfte und unter solidarischer Haftbarkeit aufzuerlegen. Die Entschädigung des obsiegenden Beschwerdeführers ist, je zur Hälfte, vom Kanton Zürich sowie den unterliegenden privaten Beschwerdegegnern 2 und 3 zu tragen. Diese tragen unter sich die Entschädigung wiederum je zur Hälfte bei solidarischer Haftbarkeit.

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird gutgeheissen, das angefochtene Urteil des Obergerichts des Kantons Zürich vom 16. Dezember 2010 aufgehoben und die Angelegenheit zur neuen Entscheidung an die Vorinstanz zurückgewiesen.
2. Den privaten Beschwerdegegnern 2 (B._) und 3 (C._) werden die Gerichtskosten von je Fr. 500.-- bei solidarischer Haftbarkeit auferlegt.
3. Der Kanton Zürich hat den Beschwerdeführer mit Fr. 1'500.-- zu entschädigen. Die privaten Beschwerdegegner 2 (B._) und 3 (C._) werden verpflichtet, dem Beschwerdeführer eine Entschädigung von je Fr. 750.-- unter solidarischer Haftbarkeit zu entrichten.
4. Dieses Urteil wird den Parteien und dem Obergericht des Kantons Zürich, II. Strafkammer, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 8. September 2011
Im Namen der Strafrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Mathys
Die Gerichtsschreiberin: Arquint Hill