Considere essas duas linhas do seu código de rotação:

    vertexCopy[i].position.x = pivot.x + (vertexCopy[i].position.x - pivot.x) * cos(theta) - (vertexCopy[i].position.y - pivot.y) * sin(theta);
    vertexCopy[i].position.y = pivot.y + (vertexCopy[i].position.x - pivot.x) * sin(theta) + (vertexCopy[i].position.y - pivot.y) * cos(theta);

Na primeira, você altera o valor de `vertexCopy[i].position.x`. Na segunda, você usa `vertexCopy[i].position.x` como sendo a posição X original do seu vértice para calcular a nova posição Y, mas `vertexCopy[i].position.x` não é a posição original, é a posição final, já calculada. O certo é usar o valor antigo para calcular as duas novas coordenadas. O código "correto" é:

    vertexCopy[i].position.x = pivot.x + (toRotate[i].position.x - pivot.x) * cos(theta) - (toRotate[i].position.y - pivot.y) * sin(theta);
    vertexCopy[i].position.y = pivot.y + (toRotate[i].position.x - pivot.x) * sin(theta) + (toRotate[i].position.y - pivot.y) * cos(theta);

Correto entre aspas por que esse código vai rotacionar o objeto no sentido horário, enquanto que o convencional é rotacionar no sentido anti-horário. Acontece que a [matriz de rotação][1] normalmente usada, que é:

    | cos θ   -sin θ |
    | sin θ    cos θ |

supõe um sistema de coordenadas onde o X cresce para a direita, e o Y cresce para cima. Só que no seu código em SFML, o Y cresce para baixo! Isso faz com que faz a rotação fique na direção invertida ao convencional. Para ter uma rotação no sentido anti-horário, como convencional, basta inverter o sentido dos senos (que indica a direção vertical):

    | cos θ    sin θ |
    |-sin θ    cos θ |

ou seja:

    vertexCopy[i].position.x = pivot.x + (toRotate[i].position.x - pivot.x) * cos(theta) + (toRotate[i].position.y - pivot.y) * sin(theta);
    vertexCopy[i].position.y = pivot.y - (toRotate[i].position.x - pivot.x) * sin(theta) + (toRotate[i].position.y - pivot.y) * cos(theta);

Outra coisa que também é convencional é fazer as rotações entorno do centro dos objetos:

    auto nave2 = vertexRotate(nave, PI/2, sf::Vector2f(130, 80));

em vez de fazer a rotação entorno da origem, como você fez. Sugiro que você crie uma classe que guarde os vértice do objeto definidos em torno de (0, 0). Somente quando for desenhar, você deve aplicar as transformações e rotações.

Por último, não sei que compilador que você está usando, mas o código seguinte é inválido no C++ padrão:

    sf::VertexArray vertexRotate(sf::VertexArray &toRotate, float theta, sf::Vector2f &pivot = sf::Vector2f(0,0)) {

Em `sf::Vector2f &pivot`, você não pode passar um valor *default* para um parâmetro que é uma referência não-`const`, você estaria construindo uma referência para um objeto temporário. O C++ padrão permite somente referencias `const` para objetos temporários, o que, no caso, estende a vida útil do objeto pela duração da referência:

    sf::VertexArray vertexRotate(sf::VertexArray &toRotate, float theta, const sf::Vector2f &pivot = sf::Vector2f(0,0)) {


  [1]: https://en.wikipedia.org/wiki/Rotation_matrix