Parabéns por manter o sistema simples (ou quase).
Para aplicar testes da forma como deseja terá que deixar de fazer o sistema ser simples.
Eu não sou contra testes formais, claro, eles são bons e úteis. Mas eles cobram um preço. Não existe sistema testado desta forma que consiga ficar impune, você tem criar um pouco de complexidade, colocar penduricalhos no código para atender a demanda do teste em vez de atender a necessidade do negócio e da aplicação em si.
Quando vai testar da forma como as pessoas pregam, não pode pesar, então o acesso ao banco de dados pode ser proibitivo.
E tem que pensar se quer testar a aplicação ou o acesso ao banco de dados. Em alguns casos até o SQLite pode ser pesado demais para testar a aplicação. O teste do banco de dados tem que ser com o próprio.
Existem mecanismos para auxiliar o teste e dar o resultado que espera. Mas você tem que implementá-los no código.
Então, não, o SQLite, apesar de ter sido criado justamente para fazer o que deseja, não pode ser acessado pelo mysqli
que, por óbvio, foi criado para acessar o MySQL, tem que existir um mecanismo que troque isto para testar, conforme os parágrafos anteriores.
Para começar a base do zero a forma mais simples é droppar o que foi usado e importar a base de referência (outra opção, e mais uma). Precisa criar um código para automatizar.
Tudo isto independe de linguagem ou framework usado. Obviamente que a implementação dos mecanismos de substituição serão específicos para a linguagem.
Talvez seja útil ver Qual é a diferença de API, biblioteca e Framework?, já que a maioria confundo o que é uma API, porque o "mercado" começou usar o nome de forma equivocada.