Hay varias cosas a corregir / mejorar en tu código. A saber:

 1. Si en el cliente esperas un JSON, debes responder desde el servidor un JSON en todos los casos, también si no hay datos. 

 2. Deberías cubrir más casos de error, como el `execute`, el `prepare`, o incluso la conexión (no lo haré aquí por brevedad). No programes nunca de una forma ingenua, debes pensar en todo aquello que pueda salir mal, incorporando una política de manejo de errores. Subrayo que aquí hablamos de *errores lógicos* por llamarlos de algún modo, y que no entran dentro del manejo de errores de la petición Ajax (la cual capturará errores de red, errores fatales en el código como el típico error 500, etc, pero no aquellos casos en que el servidor responderá con un estatus 200, pero no habrá datos).

 3. Debes cerrar los recursos antes de devolver la respuesta. 

 4. En los casos en que haya filas, la forma de llenar el array no es correcta. Si esperas varias filas, debes poner la clave `data` al array por fuera, no dentro del `while`

Aplicando lo dicho, el código quedaría así:

### En el servidor

    $data=array();
    $params = json_decode(file_get_contents('php://input'), true);
    
    $name = $params["name"];
    $calle = $params["calle"];
    
    $query="SELECT * FROM tabla WHERE ciudad = 'yes'";
    
    if($name){
        $query .= " AND name_ciudad = :name";
        $params[":name"] = $name;
    }
    if($calle){
        $query .= " AND calles_ciudad = :calle";
        $params[":calle"] = $calle;
    }
    
    if ( $statement = $cnn->prepare( $query ) ) {       
        if( $statement->execute($params) ){
            $rows=array();
            while( $resultado = $statement->fetch(PDO::FETCH_ASSOC)){
                $rows[] = $resultado;
            }
            if ($rows) {
                $data["data"] = $rows;
            } else {
                $data["error"]="No se encontraron filas";
            }
        }else{
            $data["error"]="Error en el execute";
        }
        $statement->closeCursor();
        $conexion = null;
    } else {
        $data["error"]="Error en el prepare";
    }
    echo json_encode( $data );
    exit();

### En el cliente

Verificas si hubo error después de hacer el parse.

        if(xhr.status === 200){
            var resultados = JSON.parse(this.responseText);
            if (resultados.error) {
                //Hubo error, actuar en consecuencia
            } else {
                //Hay datos, leerlos y/o mostrarlos
                for(var i in resultados.data){
                    //Aquí tu lectura de cada fila
                }
            }