¿Cómo añadir un botón al área del encabezado?

También puedes sacar la barra de búsqueda del flujo con posición absoluta.
Ya no necesitarás margin.

.floating-search-input-wrapper {
   position: absolute;
   left: 0;
   top: calc((4em - 2.6rem - 2px - 2px) / 2);  /* altura del encabezado - altura de búsqueda - margen - borde */
   width: 100%;
}

Es posible que necesites añadir una consulta de medios para controlar el ancho en resoluciones más bajas y asegurarte de que no se superponga con otros elementos.