Wie in der Frage erwähnt, findet man beide Schreibungen; dabei scheint Getrenntschreibung häufiger als Zusammenschreibung. Während die Frage nur vor zitiert, findet man im Duden unter hin auch die andere Schreibung erwähnt.
vor sich hin brummen, murmeln usw., seltener auch hinbrummen, hinmurmeln usw. Duden
Da sich schon zwei Antworten für die Getrenntschreibung ausgesprochen haben, soll in dieser Antwort nach möglichen Gründen für Zusammenschreibung gesucht werden.
Die Zusammenschreibung wirkt aufgrund der eingesparten Spatien ästhetischer. Am deutlichsten ist der Effekt beim zu-Infinitiv.
vor sich hinzumurmeln
vor sich hin zu murmeln
Es gibt das Argument, daß hin zu vor sich und nicht zum Verb gehöre, was man daran erkennen könne, daß die Verben hin+V nicht im Wörterbuch zu finden bzw. nicht ohne das vor sich zu verstehen seien. Man findet einige auf der informellen Sprachebene angesiedelte Beispiele, wo das Sprachgefühl der Muttersprachler sich gerade umgekehrt entschieden hat und hin zum Verb stellt.
a. Fälle, in denen ein so eingefügt ist.
Würde es die Trauung nicht geben, hätte es alles wohl weiter vor sich so hin geplätschert. NWZ
b. Fälle, in denen das finite Verb eines Nebensatzes den infiniten Verben vorangestellt ist.
dass […] AV den Ruthenbeck eine Rückrunde lang ohne Perspektive vor sich hat hin wurschteln lassen. Leserkommentar
c. Fälle, in denen dahin statt hin steht.
dem bis dahin eher seicht vor sich dahin dümpelnden Berliner Internationalen Tanzfest Welt
Noch zwei Bemerkungen zu 2c. Es steht für mich außer Frage, daß vor sich dahin als Einheit nicht existiert, während dahin+V üblich ist. Die Bedeutung entspricht dabei vielleicht nicht ganz der der infragestehenden Konstruktion.
dahinleben ohne äußere und innere Erregung, unberührt vom Ablauf der Zeit leben
dahinreden etw. ohne Rücksicht auf Form und Inhalt äußern
dahinkränkeln über längere Zeit hin immer ein wenig krank sein
Interessanterweise gibt es aber Belege, wo dahin und vor sich hin austauschbar erscheinen.
den Text Shakespeares, den die Darsteller mal dahinmurmeln, mal herausschreien SZ
Die Erbsen, Möhren, Bohnen oder Schwarzwurzeln […] schmeckten gräßlich, weil sie zu lange dahingeköchelt hatten Hellmann
dahinschlafen vor sich hinschlafen GWB