Условные названия трасс заключаются в кавычки: трасса "Дон", автодорога "Холмогоры" и т. д. В остальных случаях кавычки не нужны: трасса Волгоград – Астрахань.
Звание города-героя было присвоено этому городу в 1965 году. В то время он уже назывался Волгоградом. Поэтому: город-герой Волгоград.
Корректно: в Волгограде. Канцелярский вариант: в г. Волгограде.
Правильно: в г. Волгограде.