La tu domanda mi ha messo in forte difficoltà, perchè effettivamente non sembra esserci differenza!
Ho cercato anche su alcuni forum e ho trovato alcuni esempi:
- Ieri sono stato nel centro di Roma / Ieri sono stato al centro di Roma (Stare in centro è in senso letterale, vuol dire ho visitato il centro di Roma; stare al centro è invece più metaforico, vuol dire stare al centro dell'attenzione)
- Stasera vado in centro / Stasera vado al centro (in questo caso, se non specifichi la città, è meglio usare in)
- Come posso arrivare nel centro di Roma? / Come posso arrivare al centro di Roma? (quando specifichi la città puoi usare tutte e due indifferentemente)
- Scusi, per andare al centro? / Scusi, per andare in centro? (La città è sottointesa, penso che chiedi la strada per andare al centro della città in cui ti trovi, quindi la preposizione è indifferente)
Da questi esempi, possiamo dire che la preposizione in è più letterale, indica il centro "fisico" della città, mentre la preposizione a può avere dei significati più metaforici. Quando specifichi la città, invece, è indifferente quale delle due utilizzi.