В «Справочнике по правописанию и литературной правке» Д. Э. Розенталя, в пособии Ю. А. Бельчикова «Практическая стилистика современного русского языка», а также в «Словаре географических названий» А. В. Суперанской указано, что такие названия не склоняются в сочетании с родовым словом: в городе Старый Крым, из города Великий Устюг, в городе Старый Оскол, над городом Лодейное Поле. В то же время «Словарь грамматических вариантов русского языка» Л. К. Граудиной, В. А. Ицковича, Л. П. Катлинской указывает, что в топонимах, выраженных сочетаниями слов, части наименования должны склоняться: в городе Вышнем Волочке, однако в разговорной и профессиональной речи распространился и укоренился несклоняемый вариант: под городом Вышний Волочек, в поселении Долгий Мост.

Поэтому рекомендуем несклоняемый вариант: в городе Верхняя Пышма.

Название Вышний Волочёк сохраняет орфографическую форму, которая закрепилось еще до унификации написания ё и о после шипящих, проведенной в 1956 году. До этого важного события в истории орфографии написание ё и о после шипящих колебалось.

Написание проверяется только по словарю. Это касается практически всех географических наименований.